Le cardinal Jean-Marie Lustiger le rappelle à Paris en 2003 en le nommant recteur-archiprêtre de la cathédrale Notre-Dame de Paris, poste où il succède à Jean-Yves Riocreux nommé évêque de Pontoise[2]. Dans ce cadre, il conduit de nombreux projets : création du pèlerinage fluvial de l'Assomption sur la Seine en 2004, restauration du chœur de la cathédrale, installation d'une régie audiovisuelle permettant la transmission en direct des offices et cérémonies à Notre-Dame.
En 2006, il prend, en parallèle de ses fonctions à Notre-Dame, la direction du service national pour l’évangélisation des Jeunes de la conférence des évêques de France. À ce titre, il conduit la délégation française aux JMJ 2008 de Sydney.
Il est également l'instigateur et l'un des principaux artisans de la célébration du jubilé pour le 850e anniversaire de la cathédrale, célébré en 2013 et dont les célébrations culminent avec l'installation des nouvelles cloches lors du week-end des Rameaux[3],[4].
Patrick Jacquin (conseil liturgique), Patrice Sicard (conseil liturgique) et Yves Castagnet (réal.), Cathédrale Notre-Dame de Paris, Les heures de Notre Dame, vol. VI : Sanctoral et Fêtes du Seigneur, Paris, Cathédrale Notre-Dame de Paris, , partitions musicales (OCLC908088656).
Patrick Jacquin (dir.), La couronne d'épines : cathédrale Notre-Dame de Paris, La Chapelle-Montligeon, Association Maurice de Sully, , 55 p. (OCLC1040971763).