L'église Saint-Denis actuelle fait suite à plusieurs églises : l'église médiévale du XIIIe siècle laisse la place en 1641 à un nouvel édifice. Ce dernier est reconstruit en 1759 par Clément Darce, trésorier de France en Bourgogne. Le bâtiment est encore remanié en 1811 et 1847, année durant laquelle le clocheton est ajouté. L'église possède un plan très simple à une nef unique et un chevet plat. Elle abrite deux pierres tombales et un vitrail du XVIIe siècle aux armes d'Amador de La Porte, grand prieur de France et oncle maternel de Richelieu.
L'église Saint-Denis est attestée en 1202. En 1207, elle est donnée à l'abbaye de Livry qui dispose de fait du droit de présentation à la cure. Deux chanoines desservent l'église à partir de 1238. L'église est reconstruite en 1641 et en 1759. Deux campagnes de réfection ont lieu au 19e siècle : en 1811 et en 1847. L'église est aujourd'hui à nef unique et à chevet plat. La réfection du pavage, en 1849, a entrainé la disparition de presque toutes les pierres tombales. Le plan cadastral de 1819 figure le cimetière au nord-ouest de l'église, sur la parcelle 123 ; sur la carte de Rousseau de 1783, les parcelles actuelles 123 et 101 sont réunies : le cimetière s'étendait donc encore vraisemblablement jusqu'à l'allée Marcel Paul. Deux pierres tombales sont aujourd'hui conservées dans l'église Saint-Denis : celle de Jeanne de Saint-Laurent, décédée en 1333, dont l'épithaphe précise "Cy gist Jehanne de Saint-Lorens, femme de...de Saint-Lorens, borgois de Paris, qui fut mère du frère Adam de Saint Lorens, frère de Lospital à la commanderie...trespassa l'an MCCCXXXIII. Priez pour son âme et celle de Charles Bourgeot, décédé en 1701".
Des coffres en plâtre auraient été observés vers 1970 lors de leur destruction au nord-ouest de l'église.
Deux sondages effectués en 1971, le premier près de la rue Lindet, le second près de l'église, ont permis la mise au jour, à 1 m de profondeur, d'une couche sépulcrale de 0,60 m d'épaisseur. Selon Trucco 1971, les sondages ont été respectivement descendu à 2,30 et 1,80 m, mais aucune précision n'est donné sur la nature de la stratigraphie antérieure aux sépultures, si ce n'est la présence de fragments de plâtre, sans qu'il soit possible de savoir s'il s'agit de fragments de sarcophages. Découverte de tessons de céramiques flammulées appartenant sans doute à des coquemars funéraires. Ceux-ci sembleraient être attribuables au 13e siècle. Quelques tessons de céramique granuleuse ont également été découverts.
