L’Association Notre-Dame est la continuatrice de l’Œuvre Notre-Dame des Sept Douleurs créée en 1853 à Paris par le Chanoine Moret et dont la Princesse Mathilde, cousine de Napoléon III, assurera la présidence pendant près de 50 ans, de 1855 à sa mort en 1904. C’est elle qui permit, par son aide morale et financière, le développement de l’œuvre et notamment son installation en 1862 à Neuilly connue sous le nom d’asile Mathilde et tenue par les Filles de la Charité pendant plus d'un siècle.
Entre 1968 et 1971, l’Association, prenant conscience de l’ampleur des possibilités nouvelles en matière de rééducation, construit à Neuilly, en remplacement du vieil hospice, un centre entièrement nouveau pouvant accueillir une centaine d’enfants et d’adolescents IMC de 3 à 16 ans.
En 1980, l’Association crée un Service de Soins et d’Education Spécialisée à Domicile agissant dans le nord des Hauts-de-Seine et dans l’Ouest parisien et ouvre entre 1990 et 2009 deux CLIS (Classes d'Inclusion Scolaire, aujourd'hui appelées ULIS Ecole) et trois ULIS (Unités Localisées pour l'Inclusion Scolaire, appelées aujourd'hui ULIS Collège).
En 1985, l’Association ouvre à Neuilly la Maison d’Accueil Spécialisée Princesse Mathilde pour y accueillir des adultes en situation de handicap moteur, suivie en 1994 par celle de Senonches, en Eure-et-Loir, pour des adultes en situation de polyhandicap.
En 2006, deux extensions, de deux étages supplémentaires à Neuilly, et d'un pavillon à Senonches, permettent d'augmenter considérablement l'espace de vie et le confort de l'hébergement proposé, aussi bien pour les enfants que pour les adultes en situation de handicap.