1984 beschloss der Schöffenrat, die verschiedenen fotografischen Sammlungen der Stadt zusammenzulegen, was zur Gründung der Photothèque (Bildarchiv) führte. Zweck der Photothèque ist es, das sich durch die städtische Entwicklung ändernde Erscheinungsbild der Stadt zu dokumentieren und ihren Dokumentenbestand der Öffentlichkeit entsprechend festgelegter Regelungen zur Verfügung zu stellen.

Die Photothèque dient dem Nutzen von Journalisten, Herausgebern, Architekten, Sammlern, Professoren, Studierenden, Museen usw. und ist bestrebt, ihre Sammlungsbestände (alte Fotografien, Postkarten usw.) durch Neuankäufe unter den jeweils zu vereinbarenden Bedingungen kontinuierlich zu ergänzen.

Der Sammlungsbestand der Photothèque umfasst aktuell um die sechs Millionen Fotografien, die zwischen 1855 und heute entstanden sind. Er konnte auf Grundlage von im Laufe der Zeit erfolgten Schenkungen, Legaten, Ankäufen von Beständen und durch die Stadt in Auftrag gegebenen Reportagen angelegt werden.

Im Jahr 2011 wurde die elektronische Archivierung eingeführt. Seither wurden eine Million Fotos eingescannt. Für jedes im Archiv registrierte Bild wird das Aufnahmejahr angezeigt und über das Indexierungssystem werden zusätzliche Informationen wie eine detaillierte Beschreibung des Aufnahmeorts oder -kontexts, des Werks selbst, Angaben zum Autor bzw. zur Autorin und zur Herkunft des Bildes und nicht zuletzt Informationen über das Negativ und das anwendbare Urheberrecht bereitgestellt.

Ganz besondere Aufmerksamkeit gilt der optimalen Konservierung der Dokumente des Bildarchivs. Die Negative werden beispielsweise getrennt von den Papierdokumenten in einer Kühlkammer aufbewahrt, um den langfristigen Erhalt des empfindlichen Materials sicherzustellen.

Die Alben können vor Ort für unterschiedliche Forschungszwecke kostenlos eingesehen werden. Die Reproduktion von Bildern hingegen ist kostenpflichtig. Kopien der archivierten Fotos können gegen Entrichtung des üblichen Tarifs erworben werden (siehe die Abgabenverordnung (règlement-taxe) der Stadt Luxemburg) (nur in FR).