Pendant les Lumières, en 1728, l'aménagement d'origine de
Notre-Dame fut radicalement modifié : les vitraux colorés furent remplacés par de simples verres blancs, et tout l'intérieur fut peint en blanc, ce qui diminua fortement le charme de l'architecture gothique.
Dans les troubles de la
Révolution française de 1793, la cathédrale subit d'importants dommages. Une grande partie du mobilier intérieur fut détruite, mais contrairement à beaucoup d'autres églises,
Notre-Dame fut préservée. Elle fut toutefois désacralisée et utilisée comme
‘Temple de la Raison’, puis même comme dépôt de vin.
Ce n'est qu'en 1802 que la cathédrale fut de nouveau consacrée par
Napoléon Bonaparte. Quatre ans plus tard, en 1806, son célèbre couronnement comme empereur eut lieu ici, aujourd'hui immortalisé dans un chef-d'œuvre de
Jacques-Louis David au
Palais du Louvre.