Il est ordonné prêtre en par le cardinal François Marty, archevêque de Paris.
Dès 1970, il est chargé de cours à l'EPHE. En 1972, il y est maître-assistant, en 1978 maître de conférence, et en 1991 directeur d’études — d’abord en « Histoire du catholicisme », comme assistant de Jean Orcibal, spécialiste du jansénisme et de Fénelon, puis en « Histoire des idées religieuses et scientifiques dans l’Europe moderne », intitulé repris d'Alexandre Koyré.
Selon ses souvenirs, « ce fut profondément pénible parce que le motif affiché, la liturgie latine du concile de Trente, cachait mal d’autres dimensions : refus haineux du concile, de la liberté religieuse, du progrès critique en exégèse et en histoire sainte, de la réflexion et de la recherche en théologie, liaison du religieux avec le politique, affichant des opinions d’extrême droite. Tout était réuni pour constituer une secte : les intégristes qui nous chassèrent de Saint-Nicolas-du-Chardonnet, qui n’hésitèrent pas à pratiquer le coup de poing (j’en fus victime) tendaient à constituer une ecclesiola, une Église particulière. » (Raison d'Église. De la Rue d'Ulm à Notre-Dame, entretiens avec le journaliste J. Lebrun, Calmann-Lévy, 2001).
Chapelain à Notre-Dame de Paris de 1980 à 1985, il est curé de Saint-Pierre-de-Chaillot de 1985 à 1990. En 1990-1992, il dirige la paroisse de Saint-Germain-des-Prés. Parallèlement, il exerce des responsabilités nationales dans le scoutisme français.
De 1992 à 2017, il est également supérieur de l'Institut Bossuet, foyer d’études du diocèse de Paris, situé dans le 6e arrondissement. Ce foyer accueille depuis 1866 de jeunes lycéens et des élèves en classes préparatoires aux grandes écoles des lycées du Quartier latin. Ces élèves ne sont pas nécessairement croyants ni pratiquants. En 2008, il reçoit le prix Raymond de Boyer de Sainte-Suzanne de l'Académie française pour La Nature du monde : science nouvelle et exégèse au XVIIe siècle.
Depuis 2015, il est l'un des conseillers théologiques du site Questions Aleteia pour lequel il contribue régulièrement en tant qu'auteur et spécialiste. En 2017, il reçoit le prix du Cardinal-Grente de l'Académie française pour l'ensemble de son œuvre[4].
Le Grand Siècle et la Bible (dir.), Beauchesne, 1989
Antoine Arnauld : trois études (avec Jean Lesaulnier et Denis Moreau), La Rochelle, La rumeur des âges, 1994
Croire en liberté. L’Eglise catholique et la Révocation de l’Edit de Nantes, 1998
Divine Trinité, 2000
L’Antéchrist à l’âge classique. Exégèse et politique, Mille et une nuits, prix XVIIe siècle en 2006
La nature du monde : Science nouvelle et exégèse au XVIIe siècle, Paris, PUF, coll. « Épiméthée », 2007
Histoire générale du christianisme, ouvrage collectif sous la direction de Jean-Robert Armogathe (avec Pascal Montaubin et Michel-Yves Perrin pour le t.1 ; avec Yves-Marie Hilaire pour le t.2), éd. PUF, Collection Quadrige, , 2896 pages.
Descartes : Correspondance, Œuvres complètes (J.M. Beyssade et D. Kambouchner, éd.), t. VIII-1 et 2, Tel-Gallimard, 2013, 1060 et 1174 p..
Descartes : Correspondance avec Élisabeth de Bohême et Christine de Suède, Folio classique, Gallimard, 2018,474 p.
Études sur Antoine Arnauld (1612-1694), Classiques Garnier, 2018, 290 p.
avec André Vauchez (dir.), Dictionnaire des saints et grands témoins du christianisme, CNRS Éditions, 2019, 1392 p.
a collaboré en matière scientifique à la rédaction du livre : Dieu, la science, les preuves — L'aube d'une révolution[6].
Une secte fantôme au XVIIIe siècle : les égoïstes, T.E.R., Histoire de la philosophie, Paris, 1970 (ex. dact., Bibl. de la Sorbonne et Bibl. de l'ENS.).
Raison d’Église : de la rue d'Ulm à Notre-Dame, entretiens avec J. Lebrun, Calmann-Lévy, 2001