По утверждению Обери, раннего биографа Ришелье, из всех зданий, воздвигнутых кардиналом, более всего ему в душу запала Сорбонна. Настоящее утверждение находит свое подтверждение в письме, направленном Ришелье в адрес Сенкто в декабре 1627 года. «Хотя у меня много расходов, писал он, но мое намерение продолжать строительство не уступает моему желанию платить за разрушение укреплений Ла-Рошели как можно меньше». В сентябре 1642 года кардинал уверял Сюбле де Нуайе, что он меньше заинтересован в величии своего дома, чем в величин Сорбонны. Восстановление Сорбонны было, по сути дела, событием первейшей важности в истории французской архитектуры. Сорбонна, воздвигнутая в 1643 году, была превращена кардиналом в «великолепный дворец теологии и мавзолей для бренных останков». В 1626 году, спустя четыре года после назначения на должность директора коллежа, Ришелье начал за свой счет восстанавливать его. Сперва собирался восстановить коллежи Сорбонны и Кальви, находящиеся вблизи от часовни XIV века, отреставрировав ее фасад. Но в 1633 году у него появились другие, гораздо более амбициозные, планы, включающие в себя полную перестройку Латинского квартала поблизости от новой часовни монументальных размеров. Разрушение старой Сорбонны началось в 1626 году, а первый камень нового здания был заложен в отсутствие Ришелье Франсуа д’Арле 18 марта 1627 года. Годом позже, в июне 1628 года, преподаватели и студенты сообщили кардиналу о значительном прогрессе. Каждый день, докладывали они, парижане в огромном количестве приходили к новому зданию и восхищались им. К 1629 году закончилось строительство большого зала для диспутов, библиотеки и преподавательского жилья. В марте 1634 года Ришелье поручает Лемерсье построить новую церковь и в мае 1635 года был заложен ее первый камень. Два фасада являлись самым замечательным элементом проекта Лемерсье: один фасад выходил окнами на улицу, а другой — во внутренний двор коллежа. В связи с быстрым прогрессом в строительстве церкви, для очистки подступов к ней были снесены расположенные рядом дома. К моменту смерти Ришелье огромная часть работы была завершена. В своем завещании кардинал просил, чтобы его похоронили в церкви рядом с памятником, созданным Лемерсье. Но затянувшиеся споры между администрацией коллежа и племянницей кардинала стали причиной задержки захоронения до 1694 года; со дня смерти Ришелье прошло более пятидесяти лет.
Ришелье строил здания не только для себя, но и для короля. Вначале его функции сводились к надзору за фортификациями, защищающими Францию от чужеземного вторжения. Однако, начиная с 1636 года, когда опасность нападения на Францию снизилась, и особенно к 1638 году, после рождения дофина, гарантирующего преемственность престола, Ришелье направил все свои усилия на выполнение королевской программы строительства, задуманной Генрихом IV и Сюлли. Он руководил перестройкой замка Фонтенбло, а также выполнением двух проектов в Париже. Лемерсье попросил разрешения продолжить строительство Квадратного Двора в Лувре, начатого Леско в середине XVI века. Придерживаясь стиля Леско, он достроил Павильон Часов, добавив один этаж и купол. Другим парижским проектом являлась новая площадь с конной статуей Людовика XIII посередине.