Исследователям известны имена архитекторов – Гальфрид (Жоффруа) из Эне и Айкард (Ашар); в тот момент они были монахами Клерво. По мнению М. Унтерманна, строительство началось ещё в 1120 гг. А. Кеннеди полагает, что начало строительных работ следует датировать 1132/1133 г. или между 1136/1137 и 1145 гг., когда о новой церкви упоминается в «Fragmenti Gaufridi». В первоначальном плане новая церковь имела прямоугольную или квадратную алтарную часть (без апсиды), фланкированную с каждой стороны тремя небольшими квадратными капеллами, которые примыкали к трансепту. Своды имели бочкообразную форму. Считается, что наиболее близким является план церкви аббатства Фонтене (строилась с 1139 по 1147 гг.). По гипотезе К.Х. Эссера, церковь стала образцом для нового стиля цистерцианской архитектуры, отразив личные предпочтения Бернарда Клервоского в том, что касалось монастырского зодчества. Такой план церквей исследователь предложил называть «бернардовым»: он получил распространение в дочерних монастырях Клерво, а также в Сито, Ла-Ферте, Понтиньи. Однако современные исследователи подчёркивают, что локальных вариантов цистерцианского стиля много, и невозможно доказать, что он сложился именно в Клерво. От 1130 гг. в Клерво сохранилось здание для конверсов (полуподвал-рефекторий и дормиторий – западное крыло монастырского комплекса). Оно представляет собой просторное трёхнефное помещение длиной почти 80 м, имеет полукруглые арки с готическими нервюрами. В середине XII в. в Клерво было около 800 монахов и братьев-мирян. Новые члены братии, в основном, происходили из аристократических семейств, среди монахов Клерво было много интеллектуалов. В 1145 г. монашеские обеты в Клерво принёс Генрих, брат французского короля Людовика VII; в 1149 г. он стал епископом Бове, в 1162 г. – архиепископом Реймса. К братии Клерво принадлежали папа Римский Евгений III (1145–1153 гг.), пять кардиналов, 11 епископов, больше 70 аббатов (три из них стали аббатами Сито). Исследователи полагают, что сразу после кончины Бернарда Клервоского (1153 г.) началась перестройка главной церкви аббатства. Средства на это выделил герцог Вильгельм I Сицилийский. Считается, что алтарная часть Клерво, выдержанная в раннеготическом стиле, была упрощённым вариантом главной церкви аббатства Клюни (Cluny III) и испытала влияние северофранцузской архитектуры Сен-Дени и Сен-Мартен-де-Шан и ранних римских церквей. Наиболее близким образцом могла быть церковь в аббатстве Понтиньи (Pontigny II; 1130 – 1150-1160 гг.). В Клерво бочкообразные своды церкви заменены нервюрными. С восточной стороны выстроена полукруглая апсида с амбулаторием и девятью трапециеобразными, радиально расходившимися капеллами, так что внешняя стена приобрела вид многоугольника. Поверх капелл располагалась обходная галерея. Вокруг трансепта были построены ещё восемь капелл. По мнению Т. Киндера, церковь перестраивалась, главным образом, для размещения гробницы католического святого Бернарда Клервоского. Однако, по гипотезе А. Кеннеди, перестройка храма была задумана раньше, а усыпальница предназначалась для погребения тела святого Малахии, архиепископа Арма (ум. в 1148 г.).