Katedralen, som årlig besøkes av 13 millioner tilreisende, ble stengt av politiet etter hendelsen.
Mannen som tok livet sitt er blitt identifisert som den franske historikeren og aktivisten Dominique Venner (78), som blant annet er kjent for sine høyreekstreme holdninger.
I forkant av at skuddet falt, skal han ha lagt et brev på alteret.
Kjempet mot ekteskapslov
Innholdet i brevet og motivet for selvmordet er ikke kjent, men ifølge AFP skal Venner kort tid før hendelsen ha «opphevet» Frankrikes nye kjønnsnøytrale ekteskapslov på bloggen sin.
Han har den siste perioden kjempet aktivt mot ekteskapsloven, som ble endelig undertegnet av president François Hollande for tre dager siden.
Selvmordet er det første i Notre-Dame på flere tiår.
– Det er uheldig, dramatisk og sjokkerende, sier bestyrer i katedralen Monsignore Patrick Jacquin til AP.
- Les også: