Philippe Villeneuve, Rémi Fromont y Pascal Prunet, los principales arquitectos de monumentos históricos franceses, supervisaron los trabajos de reconstrucción, en los que participaron cerca de 250 personas de diversas disciplinas que desempeñan las empresas, incluida la carpintería, las vidrieras y la metalistería. Particularmente valorados son los maestros artesanos medievales, como las vigas de roble talladas con hacha que fueron talladas a mano para el techo de aproximadamente 300 pies de largo de la catedral.
Los ingenieros estabilizaron y aseguraron el exterior de la torre, incluidos sus elegantes arbotantes; los albañiles utilizaron 35.000 pies cúbicos de piedra caliza para reemplazar las secciones dañadas; los equipos profesionales limpiaron suavemente las paredes y las estatuas, a veces utilizando láseres para eliminar el hollín. Los conservacionistas del arte restauraron pinturas dañadas por el humo y el agua; Los carpinteros instalaron aproximadamente 300 pies de vigas hechas de 1000 árboles de toda Francia y reconstruyeron la estructura del techo de roble original que era el bosque. Las nuevas medidas de seguridad incluyen cortafuegos, alarmas de última generación y rociadores con sistemas de nebulización para reducir el impacto del agua.
Las torres de Notre Dame, con sus famosas gárgolas y 10 campanas, en gran medida no se vieron afectadas directamente por el incendio, pero sí por el calor. Ahora se han reforzado y limpiado, se ha actualizado el mecanismo de repique de las campanas y se ha restaurado el enorme órgano de tubos (situado entre los campanarios en el lado oeste). Un equipo de expertos del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS) ha estado trabajando intensamente para restaurar la aclamada acústica de la catedral.
