This is the most direct and natural way to say "Don't doubt my love for you" in French.
Here are some other options, depending on the context and tone you want to convey:
* N'aie aucun doute sur mon amour pour toi. (Have no doubt about my love for you)
* Je t'aime profondément, n'en doute pas. (I love you deeply, don't doubt it)
* Mon amour pour toi est indéniable. (My love for you is undeniable)
* Tu peux compter sur mon amour. (You can count on my love)
* Mon amour pour toi est éternel. (My love for you is eternal)