Mausolée des Valois par J. Marot, vers 1655 ; le troisième niveau surmonté d'un dôme, jamais construit, est ici restitué.  © BNF, Cabinet des Estampes
Vue de la sépulture des Valois par Israël Silvestre, vers 1652.  © Archives Départementales de la Seine-Saint-Denis

Mausolée des Valois par J. Marot, vers 1655 ; le troisième niveau surmonté d'un dôme, jamais construit, est ici restitué. 
© BNF, Cabinet des Estampes

Vue de la sépulture des Valois par Israël Silvestre, vers 1652. 
© Archives Départementales de la Seine-Saint-Denis

Le mausolée de Valois est, avec le palais des Tuileries à Paris, l'une des réalisations majeures de la reine-mère Catherine de Médicis (1559 - 1589). Le monument, édifié dans l'emprise du cimetière de l'abbaye, était destiné à devenir la sépulture dynastique des Valois. On peut donc le considérer comme une extension du « cimetière des rois ». Il était greffé sur le flanc nord de l'abbatiale et son unique entrée se trouvait dans la chapelle Notre-Dame-la-Blanche située dans le bras nord du transept.

L'édifice appelé communément Notre-Dame-de-la-Rotonde, s'inspirait des temples circulaires de l'Italie antique et mesurait 30 m de diamètre. Seuls les deux premiers niveaux ont été construits ; le dôme n'a jamais été réalisé. En 1586, l'édifice est laissé inachevé. À l'intérieur, la rotonde comptait six chapelles rayonnantes dotées chacune d'un autel axial. Dans la crypte, six autres chapelles, dépourvues d'autels, étaient destinées à accueillir des cercueils.

Au centre de la rotonde s'élevait le tombeau en forme de temple d'Henri II et de Catherine de Médicis. Il avait été commandé, en 1560, à Germain Pilon et Ponce Jacquio, par le Primatice, peintre et sculpteur nommé surintendant des Bâtiments du roi.

En 1719, la rotonde qui menaçait ruine dut être démolie. Seul le tombeau monumental fut conservé et remonté dans le bras nord du transept de l'abbatiale église principale d'une abbaye.