L’orgue à deux claviers
Au début du XVIIe siècle, l’organiste Jehan Titelouze et l’orgue flamand influencent les organistes de Paris. L’orgue médiéval de Notre-Dame, à clavier unique muni d’un blockwerk, devient archaïque. L’orgue parisien évolue alors et se modernise sous l’impulsion des organistes et des facteurs d’orgue. Les menuisiers de la Cathédrale interviennent sur les parties structurelles en bois.
En 1609, un grand dispositif est ajouté, avecsommier à ressorts et jeux séparés. Ce nouveau clavier comprend les trois couleurs de l’orgue : principaux et plein jeu, flûtes, jeux d’anches et dessus de cornet.
L’orgue à trois claviers
A partir de 1618 Charles Racquet fait évoluer l’instrument. Les travaux, confiés au facteur Valéran De Héman durent deux ans. Il remplace 300 tuyaux rouillés. Racquet fait ajouter une série de jeux pour former un boucquin, pour compléter le clavier médiéval. Plusieurs jeux sont disposés dans le soubassement. Il devient ainsi le premier orgue à trois claviers construit à Paris : 1er clavier Positif de 14 jeux séparés, 2ème clavier dit Boucquin avec 7 jeux séparés, 3ème clavier Grand Orgue, toujours médiéval, avec Plein jeu de VIII à XVIII rangs. L’orgue de Notre-Dame est alors le plus moderne du royaume.
Jean Racquet succède à son père en 1664. Il fait entreprendre d’autres travaux : création d’un quatrième clavier, l’Echo et surtout création de jeux propres au pédalier. Les travaux sont lents et les chanoines s’impatientent. Puis Médéric Corneille commande en 1691 des travaux à Alexandre Thierry, facteur d’orgues du roi et auteur des orgues des Invalides et de Saint-Eustache à Paris. Il s’associe à Hippolyte Ducastel pour la réalisation.
L’orgue à cinq claviers
Dès son entrée en fonction Antoine Calvière obtient la reconstruction complète de l’instrument confiée au très réputé facteur d’orgues François Thierry. La cathédrale a subi d’importantes modifications : transformation du chœur, Mays dans la nef, remplacement des vitraux des fenêtres hautes. Un grand buffet de style Louis XV, sans doute peint en blanc et rehaussé d’or, est réalisé dans ce contexte.
Les travaux sont réceptionnés l’été 1733 sous les éloges des plus grands organistes de l’époque. L’orgue dispose maintenant de cinq claviers de 50 notes : le Positif avec 13 jeux ; le Grand Orgue avec 22 jeux, le Bombarde, le Récit et l’Echo. L’alimentation en vent s’effectue au moyen de 12 soufflets nécessitant 4 souffleurs. Il est alors considéré comme l’orgue classique français le plus complet.
Après cinquante ans sans aucun relevage, le facteur d’orgues François-Henri Clicquot intervient en 1783 pour un agrandissement général. Il remplace le buffet de Positif par un buffet de style Louis XVI de 14 jeux. Le Grand Orgue est élargi jusqu’aux murs latéraux, un grand nombre de tuyaux d’étain sont remplacés. Les trois jeux d’anches à la Pédale sont refaits. L’instrument est réceptionné le 5 mai 1788.
Épargné par la Révolution
Lorsque la cathédrale est convertie en Temple de la Raison, l’orgue est menacé de destruction et souffre d’abandon. Dès 1794, lors d’une séance de la Commission Temporaire des Arts, le citoyen Godinot demande que l’on permette aux citoyens Desprez, Séjan Charpentier fils et autres organistes connus de toucher cet orgue. Desprez répond que : le mélange des jeux produit différents effets plus beaux les uns que les autres et forme un orchestre qui peut très bien servir à accompagner nos chants civiques, peindre les sentiments des vrais républicains, peindre aussi les foudres que nous réservons aux tirans.
Quelques mois plus tard, un arrêté exige la vente des orgues existant dans les églises appartenant à la République dans la forme prescrite pour la vente du mobilier national. Toutefois, la Commission Temporaire des Arts classe l’instrument dans les orgues à conserver.
Sous l’Empire
François Lacodre, dit Blin, obtient en 1812 un relevage réalisé par Pierre-François Dallery. En 1833, son fils, Louis-Paul Dallery, modifie l’orgue classique. Les claviers sont portés à 60 notes, le soubassement est surélevé, une nouvelle soufflerie à pompe est mise en place. Les deux petits claviers Récit et Echo sont réunis en un seul clavier.
Eugène Sergent est nommé titulaire en 1847, alors que débutent les travaux de restauration de la cathédrale. La poussière dans les tuyaux, l’usure de la mécanique, la pluie et le vent s’engouffrant dans les verrières en réfection rendent l’orgue inutilisable. L’organiste se résout à quitter ses claviers. Lorsqu’Aristide Cavaillé-Coll étudie l’état de l’instrument à la demande de l’architecte Viollet-Le-Duc, il déplore les interventions menées par Dallery tout en reconnaissant des parties excellentes dignes d’être conservées.