Uno de los arquitectos más destacados del siglo XVII francés, se encuentra entre los fundadores del Clasicismo en Francia. Estuvo en Roma entre los años 1607 y 1612 y pudo estudiar con el arquitecto Rosato Rosati. Posteriormente se estableció en París, donde trabajó para el rey Luis XIII, siendo el predecesor de Louis Le Vau en las funciones de Primer Arquitecto del Rey. Fue arquitecto del Cardenal Richelieu entre 1627y 1637.

Obras principales:
Hôtel de Liancourt, París (1623): se convirtió en prototipo de hôtel parisino, seguido por casi todos sus sucesores.
Planificación de la ampliación del Louvre y Pabellón de Horloge, París (1624 – 1640): Luis XIII le encargó cuadriplicar el espacio del patio central del Palacio del Louvre sin destruir la obra de Lescot. Para esto, repitió su arquitectura e intercaló entre lo antiguo y lo nuevo el Pabellón de Horloge, rematado en un ático de cariátides realizadas por Jacques Sarrazin y coronado por una cúpula de planta cuadrada.
Château y Ciudad Richelieu, Poitou (a partir de 1631): sólo se conserva un pequeño pabellón con cúpula del bloque de oficinas del enorme Château Richelieu, pero la ciudad todavía existe tal como fue planeada por Lemercier, con su trazado regular con casas de diseño uniforme y construidas en ladrillo con esquinas de piedra.
Palais Cardinal (antecesor del Palais Royal), París (a partir de 1633): proyectado para el Cardenal Richelieu.
Iglesia de la Sorbona, París (1635 – 1653): una de las primeras iglesias puramente clásicas de Francia, fundación del Cardenal Richelieu. Forma parte de un conjunto de edificios universitarios y tiene dos fachadas, una a la calle y otra a un patio interior. Esto hizo que se dispusiera la cúpula en el centro de una iglesia longitudinal, con la misma distancia de los pies que del ábside. Posee doble cúpula, una real, la interior, y otra incrementada gracias a la armadura de madera, para que se vea mejor desde el exterior.
Terminación de la cúpula de Val-de-Grâce (sustituyó a François Mansart), París (a partir de 1646)