Vue du bras sud du transept. C'est la partie la plus mystérieuse et la plus secrète de l'édifice ; vestige d'une cathédrale antérieure disparue, ou, avec plus de vraisemblance, témoin d'une première étape de construction de l'édifice actuel, elle serait plus ancienne d'une vingtaine d'années, sans être antérieure à 1176, date attestée comme étant celle de la donation du terrain. Elle témoigne, pourtant, d'une époque fort différente. Formée d'une partie droite et d'un rond-point à cinq pans (la partie droite semble, en partie, refaite au moment de l'adjonction à l'édifice actuel), elle présente l'élévation à quatre étages caractéristique du gothique primitif d'Ile-de-France : arcade donnant sur un bas-côté, tribune, exceptionnellement ajourée, triforium aveugle, claire-voie. Cependant, la structure est d'une extrême complexité. On retrouve le transept en hémicycle dans la cathédrale de Noyon et dans celle de Tournai, comme témoignant d'un rapport avec les deux résidences épiscopales de l'antique Civitas Veromanduorum, cité gallo-romaine comprenant la vallée de l'Oise et la vallée supérieure de l'Escaut, dont le chef-lieu s'établit, successivement, à Noyon, à Tournai, ou encore à Saint-Quentin.