Suite aux événements révolutionnaires qui n'épargnèrent pas l'instrument de Jean de Hemen installé en 1659, l'église fut dépourvue de grandes orgues durant tout le 19e siècle. Au cours de cette période, plusieurs tentatives infructueuses furent menées pour acquérir un instrument. Dans les dernières années du 19e siècle, une souscription fut ouverte : au mois de février 1902, une commission nommée par le conseil de fabrique, après avoir étudié et comparé plusieurs orgues, décida de s'adresser au facteur d'orgue Charles Mutin, successeur de Cavaillé-Coll : celui-ci s'engagea à fournir un instrument de 33 jeux complets répartis sur trois claviers manuels de 56 notes chacun et un pédalier de 30 notes. Les grandes orgues s0ont bénies puis inaugurées par Louis Vierne, organiste et compositeur, le 28 janvier 1903. Depuis leur création, elle ont connu plusieurs chantiers de restauration : relevage en 1933, ajout d'un plein jeu en 1960 par la maison Beuchet-Debierre, de Nantes.