Храм посвятили святой Женевьеве, но в 1791 году Конвент решил превратить его в Пантеон для увековечения памяти знаменитых людей той эпохи. Колокольни, из-за которых когда-то разгорались придворные споры, были снесены, крест с храма сняли, заменив его фигурой Славы, на барельефе фронтона над главным входом святую Женевьеву сменила аллегорическая фигура Родины-матери, а под барельефом появилась надпись: «Великим людям благодарное Отечество».
Вход в склепы, разделяющиеся кирпичными перегородками, находится в самой церкви, позади главного алтаря. Своды подземных помещений поддерживаются двадцатью столбами. Первым в 1791 году здесь похоронили Мирабо, и во время его погребения были поставлены и «памятники» Вольтеру и Руссо — деревянные ящики, расписанные серым цветом. На «памятнике» Вольтеру сделана надпись:
Поэт, историк и философ, он расширил человеческий дух и научил его тому, что он должен быть свободен. Он защищал Каласа, Сирвена, де ла Бара и Манбаллъи; боролся с атеистами и фанатиками, внушал терпимость и провозгласил права в противоположность рабству феодализма.
На гробе Ж.-Ж. Руссо была нарисована рука, держащая факел, который находится как бы в могиле. Эта композиция аллегорически намекает на свет, который распространил по миру «женевский гражданин». Надпись гласит: «Здесь покоится человек природы и истины». В 1793 году якобинцы одним из первых своих декретов постановили «вынести из Пантеона прах дворянина Мирабо», и «отец Французской революции», в одночасье ставший классовым врагом, был заменен «доктором Маратом». Однако через два года, когда якобинцев сбросили, тело Марата в свою очередь тоже покинуло Пантеон. Останки Мирабо впоследствии были перенесены на кладбище Пер-Лашез, а тело Марата сбросили в сточную трубу на одной из улиц Монмартра. Гробы Вольтера и Руссо тоже сейчас пусты, так как останки обоих философов после 1815 года были тайно унесены и погребены в неизвестном месте.
После реставрации Бурбонов в 1822 году надпись «Великим людям благодарное Отечество» стерли и храму возвратили его первоначальное религиозное назначение. Все скульптуры на его фронтоне были вновь заменены христианскими статуями, и началось «переселение» праха покойных. Вольтера и Руссо убрали в крипту под перистилем.
После революции 1830 года новый «буржуазный» король Луи-Филипп вновь переименовал церковь в Пантеон, вернул на прежние места прах Вольтера и Руссо, а также (уже в который раз!) сменил барельефы на фронтонах. На сей раз Родина-мать раздавала венки своим детям, а История записывала, кому и за что… Налево, под покровом Свободы, на барельефах изображены лица, отличившиеся на гражданском поприще — Мирабо, Мальзерб, Фенелон, Монж, Манюэль и знаменитый генерал Карно; потом идут изображения химиков Бертоле и Лапласа. Во втором ряду — живописец Давид, Кювье, Лафайет, Руссо и медик Биша. Направо, подле Истории, — солдаты Республики и Империи. Появился среди них и Наполеон, но не император, а просто генерал Бонапарт… Позади его — старый гренадер, опирающийся на ружье, и знаменитый маленький барабанщик из Арколя.
Под портиком возвышаются две группы, изваянные скульптором Мендроном: святая Женевьева, умоляющая Аттилу пощадить Париж-Лютецию, и крещение короля Хлодвика. Внутреннее пространство Пантеона тоже величественно, но все же главное его достоинство составляет купол. При всей своей грандиозности он, однако, не производит того впечатления, которое от него ожидал сам архитектор Суффло. Рассказывают, что он умер не только из-за придворных споров и интриг, но еще и от печали, осознав, что купол слишком тяжел для поддерживающих его колонн. Назначенный после смерти Суффло архитектор Ронделе должен был, прежде чем закончить работу, заменить колонны столбами, соединяющимися между собой массивными арками.
В 1850 году физик Леон Фуко повесил под куполом Пантеона свой знаменитый маятник, наглядно демонстрировавший вращение Земли. Маятник тоже несколько раз то убирали, то снова вешали — в зависимости от политического момента.
Наполеон I во время своего правления тоже повелел погребать в Пантеоне знаменитых людей, например математика Лагранжа, моряка Бугэнвилля, маршала Ланна и других, а также сенаторов.
В 1851 году принц-президент (впоследствии Наполеон III) вновь назвал Пантеон церковью святой Женевьевы, и опять — на веки веков! — над храмом водрузили крест. Ровно через 20 лет коммунары убрали крест, заменив его красным знаменем. Через два года Третья республика вновь водрузила крест, а когда в 1885 году умер великий писатель и изгнанник В. Гюго, та же республика опять переименовала церковь в Пантеон и похоронила «виконта» В. Гюго рядом с Вольтером.