Chiếc đồng hồ này được sản xuất tại Thụy Sĩ năm 1887, hiệu R.A, ô cửa tròn và đồng hồ trên mặt đứng chính công trình. Nhìn trên mặt đứng công trình, mặt của chiếc đồng hồ này như một ô cửa sổ, nhưng bên trong nó là một bộ máy khá đồ sộ, cao khoảng 2,5 m, dài khoảng 3 m và chiều ngang hơn 1m, nặng hơn 1 tấn được đặt nằm trên bệ gạch trước vòm mái cách mặt đất 15m giữa hai tháp chuông. Kim phút nối với bộ máy cơ của đồng hồ đặt bên trên vòm của nhà thờ...
Dù thô sơ, cũ kỹ nhưng các máy móc hoạt động khá chính xác. Để điều chỉnh đồng hồ, phía sau máy có một chiếc đồng hồ lớn hơn đồng hồ báo thức trong gia đình. Chỉ cần theo dõi chiếc đồng hồ con này, có thể biết đồng hồ lớn chạy chậm, nhanh, đúng hay sai giờ.
Chiếc đồng hồ con ở bên trong để canh chỉnh thời gian cho đồng hồ chính. Trước đây, một tháng lên dây đồng hồ một lần nhưng từ năm 1973, do quả tạ nặng 600kg gắn vào dây cót bị đứt và được thay bằng quả tạ 60kg, đồng hồ được lên dây mỗi tuần.
Mỗi tuần phải lên dây đồng hồ một lần và chiếc cần để lên giây đồng hồ giống như tay quay máy xe. Đồng hồ còn có hệ thống báo giờ bằng búa đánh vô các chuông của nhà thờ, tuy nhiên hiện nó đã không còn hoạt động do dây cót đã hư cũ..
Hiện tại nhà thờ Đức Bà Sài Gòn đang xúc tiến kế hoạch trùng tu, trong đó có cả việc phục chế chiếc đồng hồ độc đáo trước mái vòm của nhà thờ.
Với lịch sử gần 140 năm, nhờ lối kiến trúc đẹp tuyệt vời của cỗ máy thời gian, Nhà thờ Đức Bà xứng đáng là biểu tượng của mảnh đất Sài Gòn phồn hoa, cổ kính, ẩn chứa bao dấu vết lịch sử..