Le 26 juillet 1506 le clocher nord, alors toujours
constitué d'une base en pierre simplement surmontée
d'un clocher en bois recouvert de plomb, est détruit
par la foudre.
Par décision des chanoines il est reconstruit
entièrement en pierre, et la réalisation
en est confiée au maître maçon
Jehan de Beauce, qui achèvera les travaux à
la fin de l'année 1513.
.
Dès 1514 débute un autre chantier, celui
de la construction de la clôture du chur.
Sa conception et la direction des travaux sont à
nouveau confiées à Jehan de Beauce,
qui se voit également accorder en 1520 l'érection
du pavillon de l'Horloge situé au pied du clocher
nord.
Pour son ornementation, le chapitre de la cathédrale
fait appel en revanche au " maître imagier
" Jehan Soulas qui, à partir de 1519,
réalise les premiers panneaux devant servir
à orner la clôture.
Interrompus entre 1535 et 1542 par la peste et la
guerre, ces travaux de décoration ne reprendront
vraiment qu'à partir de 1610, pour être
enfin terminés en 1727.
Entre temps la cathédrale a connu d'autres
aménagements, provisoires pour certains, comme
la construction par des artisans chartrains d'une
tribune en bois devant servir pour le sacre d'Henri
IV qui a lieu à Chartres le 27 février
1594.
Par la suite, en septembre 1723, cinq nouvelles cloches
sont mises en place dans la cathédrale, après
avoir été bénies solennellement
par l'évêque de Chartres, Mgr de Mérinville.
Les années suivantes voient le développement
d'une volonté de renouveler le décor
de la cathédrale, dans laquelle s'insère
le projet de retable sculpté entre 1767 et
1773 par Charles-Antoine Bridan et représentant
l'Assomption de la Vierge.
De plus, l'ancien jubé ayant été
jugé en trop mauvais état pour être
rénové sans dépenses excessives,
les chanoines décident de sa destruction en
1763.
Il sera finalement remplacé en 1767 par une
grille conçue par l'architecte Victor Louis,
déposée à son tour en 1866, et
les bas-reliefs qui le composaient serviront aux réparations
du dallage.
Laissé inachevé en 1776, ce décor
sera finalement repris et terminé (notamment
par l'ajout de bas-reliefs) entre 1786 et 1789.
La Révolution va durement marquer la cathédrale
en supprimant tout d'abord le chapitre en octobre
1790 puis, par le décret du 2 novembre suivant,
en la privant de ses biens et revenus.
Lieu de pèlerinage et église servant
aux chanoines et à l'évêque, la
cathédrale n'était pas, avant la Révolution,
une véritable paroisse. En 1791, devenue l'unique
paroisse de Chartres, elle va connaître un certain
nombre d'aménagements et de travaux effectués
par l'architecte Laurent Morin (ornementation des
chapelles absidiales, établissement de deux
nouvelles chapelles le long du mur oriental des bras
du transept), pour permettre d'accueillir les fidèles.
Cependant, le 9 frimaire an II (15 novembre 1793),
la cathédrale est fermée et convertie
en temple de la Raison (le groupe de l'Assomption
étant transformé en figure patriotique)
puis, l'année suivante, en temple de l'Être
suprême. Le culte catholique ne fut rétabli
qu'en 1795.
De plus, durant toute cette période la cathédrale
connaît de nombreuses déprédations,
allant jusqu'à l'enlèvement du plomb
de la couverture (qui ne sera restaurée qu'en
1797) pour fabriquer des balles