Во времена Людовика XIV (1643–1715 гг.) собор пережил серьёзные перемены: были разрушены гробницы и витражи. В июле 1793 г. Конвент объявил, что «все эмблемы всех царств должны быть стерты с лица земли». Робеспьер лично распорядился обезглавить «каменных королей, украшающих церкви», объявив, что если парижане не хотят, чтобы «твердыня мракобесия была снесена», то они должны уплатить Конвенту мзду «на нужды всех революций, какие ещё произойдут с нашей помощью в других странах». Собор был объявлен Храмом Разума, возвращён церкви и вновь освящён в 1802 г., при Наполеоне  I (1804–1814 гг.). В 1831 г. Виктор Гюго опубликовал роман «Собор Парижской Богоматери», написав в предисловии: «Одна из главных целей моих – вдохновить нацию любовью к нашей архитектуре». Реставрация собора началась в 1841 г. под руководством архитектора Виоле-ле-Дюка (1814–1879 гг.). Этот известный парижский реставратор занимался также реставрацией Амьенского собора, крепости Каркассон на юге Франции и готической церкви Сент-Шапель. Восстановление здания и скульптур, замена разбитых статуй и сооружение знаменитого шпиля длились 23 года. Виолле-ле-Дюку также принадлежит идея галереи химер на фасаде собора (их статуи установлены на верхней площадке у подножия башен). В эти же годы были снесены постройки, примыкавшие к собору, в результате чего перед его фасадом образовалась нынешняя площадь. Главный фасад собора имеет три двери. Над тремя стрельчатыми порталами входов – скульптурные панно с разными эпизодами из Евангелия. Над центральным входом помещено изображение Страшного суда. По семь статуй поддерживают арки входа (1210 г.). В центре – Христос-Судия. На нижней перемычке изображены мертвецы, вставшие из могил. Их разбудили два ангела с трубами. Среди мертвецов – один король, один папа, воины и женщины (они символизируют присутствие на Страшном суде всего человечества). На верхнем тимпане – Христос и два ангела с двух сторон. Двери украшены коваными рельефами. Крыша выполнена из свинцовых плиток 5 мм толщиной, уложенных внахлестку, и вес всей крыши составляет 210 тонн. Верхняя часть собора украшена изображениями гаргулий (торчащие концы балок, украшенные мордами фантастических существ) и химер (отдельные статуи фантастических существ). В Средние века химер на соборе не было. Поставить их, взяв за образец средневековых гаргулий, придумал реставратор – архитектор Виоле-ле-Дюк. Выполнили их пятнадцать скульпторов под руководством Жоффруа Дешоме. Дубовый, покрытый свинцом шпиль собора (также добавленный реставратором вместо разобранного в 1786 г.) имеет высоту 96 м. Основание шпиля окружено 4-мя группами бронзовых статуй апостолов (работа Жоффруа Дешоме). Перед каждой группой – животное, символизирующее евангелиста: лев – символ Марка, бык – Луки, орёл – Иоанна, ангел – Матфея. Все статуи смотрят на Париж, кроме св. Фомы, покровителя архитекторов, который обращён лицом к шпилю.