广州越秀老城区的一德路上，耸立着一座哥特式的天主教堂建筑，其来源与一人一事有关，这个人是法国皇帝拿破仑三十，这件事是第二次鸦片战争。
1853年第二次鸦片战争爆发，英法联军攻陷广州城，新城内靠近珠江的两广总督部堂被摧毁，当时的两广总督叶名琛被俘。
战后明稽章依据清廷所签的《北京条约》中第六款“传教士可在各省租买田地建造天主教堂”的规定，要求广东地方当局归还以前被充公的教堂屋宇，用作新教堂的用地。广州当局最初提议了几块城外的土地，被明稽章拒绝，他以原来的教堂位于城内为由，要求以城内的土地作为补偿。最终在当时驻扎广州的法国海军总兵Coupvent des Bois的军事支持下，逼使两广总督劳崇光于1861年1月25日签订合约，将两广总督行署基址，永租给巴黎外方传教会兴建天主堂，面积为42亩6分6釐，每亩租金为1500文钱，1863年3月又再增租地17亩6分9厘。自此以教堂为中心，在北至大新路，南至卖麻街，东至白米巷，西至玉子巷的广阔区域，逐步建立起孤儿院、育婴院、圣心书院、明德女子中学、日新小学、圣方济各小修院和中华无原罪圣母女修会等等附属设施，形成教徒群集区和华南的天主教传教中心。
明稽章在1858年回法国觐见法皇拿破仑三世，他陈述英美两国在广州的势力发展，引起拿破仑三世对法国在广州的影响力逊色于他国的忧虑，明稽章借势建言利用建立教堂和传教来扩大法国在华的影响力，以弥补贸易上的劣势，最终拿破仑三世许诺个人资助三十万法郎，同时也容许明稽章向法国的天主教徒募集捐款。而在教堂工程展开之后，明稽章透过巧妙的运作手段，使得法国政府同意增加拨款二十五万法郎，其中七万五千法郎的余款在法兰西第二帝国倒台后，在1873年5月经法国议会以491票赞成、100票反对投票通过，拨付予法国外交部用于教堂的建设。
教堂的地基部分在1861年6月28日耶稣圣心节当日开工，1863年完成，同年12月8日的圣母无原罪日举行盛大的奠基仪式，周边的街道被装饰一新，也吸引了大批民众围观。两广总督乘坐八人大轿到场，一众文官、约300名八旗官兵，传教士和约20名神父，以及欧洲各国所有的驻粤领事和高级官员也一同出席。在奠基仪式上，当时的法国驻广州领事李天嘉男爵（Baron Gilbert de Trenqualye）和明稽章主教分别致辞。取自耶路撒冷的一块石头和取自罗马的一千克泥土被放置于两块奠基石之下，以示基督教创立于东方之耶路撒冷，而兴起于西方之罗马之意，两块奠基石上分别刻有“Jerusalem 1863”和“
Roma(
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询价) 1863”的字样。
教堂的建造遭遇不少阻力，除了兴建教堂及附属的建筑需要征用大量的民房土地以外，在历经两次鸦片战争之后，广州的民众普遍排斥和敌视洋人。教堂的建设在1869年被迫中断，因当时的两广总督禁止采石，而民间涌动的排外情绪也渐趋炽热，面对这种局面，主教明稽章直接与北京的朝廷官员进行交涉，令问题得以解决。不过，尽管从构思建堂到筹集款项，再到监督建设，明稽章是教堂计划得以实现的关键人物，但他本人却无缘得见教堂的完工。明稽章在1879年9月被教廷召回，此后未能重返中国，于1886年，即教堂建成前的两年，以72岁的高龄在巴黎病逝。石室教堂在接任主教邵斯（Bishop Augustin Chausse）的主持下建造完成。
石室教堂是全球数座全石构的哥特式教堂之一，建筑面积为2924平方米，东西宽32.85米，南北长77.17米，中殿屋顶高28.2米，塔尖到地面高度为52.76米，是中国和东南亚地区最大的哥特式风格教堂，也是中国最大的石构建筑。
由于教堂全部使用花岗石建成，而广州并不出产花岗石，教堂用尽了当时从香港九龙的牛头角及茶果岭开采出来的大麻石。这些石用帆船运至广州，再用人工打凿，吊装，粘合。建造过程经历重重艰难，最初由两位法国建筑工程师指挥，由于与本地工人语言不通，加上中国人从来没有建造哥特式教堂的经验，工程开展数年，仅垒起几尺高的石块，两位法国建筑师因水土不服，在开工两年后提前回国，后来得一位到工地探望同乡的广东揭阳县坪上镇尖田村南门建筑工人（石匠）蔡孝留下担任总管工，前后历时25年，终在1888年完成。单单是开采用石，就已用了8年。由于教堂是用花岗石建筑，故又名“石室”。
抗日战争期间，广州遭受日军的猛烈空袭，其中一架日机撞上塔尖的避雷针，撞在教堂前的沧海茶楼，后爆炸，堂内的彩色玻璃损失过半，西塔的时钟亦被震停；中华民国政府在1949年撤出广州时炸毁邻近的海珠桥，导致教堂的玻璃绝大部分被震坏；文化大革命期间，石室受到严重破坏，所有宗教油画被撕掉，剩下的部分彩色玻璃和花窗悉数被打碎，楼顶狮头排水口全用铁锤打碎，所有经书和讲道用有跪板的长椅堆成小山在教堂里焚烧掉，石壁石柱部分被烧至爆裂，虽经数次修复但至今仍见烧焦痕迹。文革期间，石室曾成为仓库和垃圾处理场。
由石室门前至一德路的一小段马路，原称圣心路，路长58米，宽18米。在文革时期，广州市内诸多地名均被当局修改，圣心路于1966年被改为“劳动路”，寓意不靠救世主，全靠劳动人民自己之意，至今没有复名。而且现今马路因毗邻一德路的批发市场，在该处打工的外地人密集，整体卫生环境都较为脏乱。
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