Le grand orgue de la basilique fut commandé à la maison Merklin-Schütze de Paris, installé en 1869 et inauguré par Anton Bruckner. Particulièrement soigné, il fut présenté à l'Exposition Universelle de 1867. Eugène Gigout joua pour la consécration de la basilique en 1875.

Resté quasiment intact, il fut restauré par Haerpfer en 1992. Les derniers travaux, ont été confiés à la manufacture Aubertin en 2011.

Le buffet, de style gothique, a été dessiné par l'architecte Morey et réalisé par Klem, de Colmar, qui n'était autre que le beau-frère de Joseph Merklin.

Le positif est postiche afin de dissimuler la console. La somptueuse boiserie est en chêne verni.

La console est indépendante, tournée vers la nef et cachée par le positif, fermée par un couvercle incliné. Des portes ajourées en ogives la relient au soubassement du grand buffet.
Les claviers sont en chêne avec naturelles plaquées d'ivoire et feintes en ébène. Le pédalier a été remplacé par Haerpfer en 1992.
Les tirants de jeux de section ronde sont répartis en gradins de part et d'autre des claviers. Ils sont munis de porcelaines blanches au grand-orgue, rouges au positif, bleues au récit et jaunes à la pédale. Les accouplements, appels et trémolo se font par pédales à accrocher munies de plaques ovales en émail blanc. L'expression se fait par bascule située à l'extrême-droite, remplaçant une cuiller à crans.
Une plaque centrale, en acajou incrusté de laiton, mentionne les établissements Merklin-Schütze ; elle est entourée de la reproduction recto-verso de la médaille d'or de l'Exposition Universelle de 1867.

Les sommiers sont en chêne, à gravures, de Merklin, à l'exception du sommier tombé pendant la restauration de 1992 :

• quatre sommiers pour le grand-orgue, chromatiques avec basses à gauche
• un sommier pour le récit, diatonique avec basses aux extrémités
• deux sommiers pour le positif, diatoniques avec basses aux extrémités
• quatre sommiers pour la pédale, diatoniques avec basses aux extrémités

Mécanique Barker. Transmission mécanique avec relais pneumatiques en fonction des claviers.

Mécanique.

Égal

La = 435 Hz

La soufflerie se compose de deux réservoirs primaires, superposés derrière l'orgue, de quatre réservoirs secondaires placés dans le soubassement et d'un petit régulateur pour les relais pneumatiques du récit.

Toute la tuyauterie est de Merklin, très homogène.