Désireux de renouveler la distribution, l'ameublement et l'ornementation du chœur, Monseigneur de Fitz-James (1739-1764) fait dresser en 1763, par Michel-Ange Slodtz, le plan d'un chœur adapté au goût de l'époque. À cette époque, le chœur liturgique est formé du chœur et du sanctuaire, séparés seulement par une marche. Le sol est constitué d'un pavement, dans lequel ont été encastrées au fil du temps de nombreuses dalles funéraires, dont les plus anciennes ont perdu leurs incrustations de marbre ou de cuivre. La mort du prélat, puis celle de Slodtz en 1764 repoussent à 1767 le commencement des travaux. On retire alors le pavement du chœur, et les pierres tombales sont réutilisées dans la réfection du dallage de la nef. Dans le courant de l'hiver 1769, le caveau des évêques est creusé sous le sanctuaire et, pour ne pas endommager par la suite le pavement du chœur, l'entrée du caveau est ménagée à l'extérieur du sanctuaire, dans le collatéral nord du chœur. Enfin, en 1770, on pave le chœur, puis le sanctuaire, en posant le marbre sur un pavé de pierre tendre. Ce travail est l'œuvre du marbrier Thomas, originaire du Hainaut, qui allait aussi réaliser à la cathédrale le maître-autel, les autels secondaires et l'aigle-lutrin (d'après les écrits du chanoine Cabaret, secrétaire du chapitre à la fin du 18e siècle).

Depuis son installation, ce pavement de marbre n'a pas subi de grande modification, en dépit du remaniement de l'entrée du chœur au milieu du 19e siècle, et a seulement profité de restaurations. L'une de ces réparations, effectuée par le marbrier soissonnais Albert Dollé en 1895-1896, a concerné la rosace du sanctuaire.