Les résultats présentés dans cet article illustrent le comportement mécanique et thermique d’un calcaire lutécien (pierre de St-Maximin) représentatif du calcaire de la cathédrale Notre-Dame de Paris. L’effet des hautes températures de l’incendie sur les caractéristiques mécaniques et thermiques du calcaire après refroidissement est évalué. Des mesures mécaniques dynamiques par analyse modale impulsionnelle et par propagation des ondes ultra-sons sont réalisées et comparées à des mesures mécaniques quasi-statiques de compression uni-axiale et de flexion trois points. L’évolution des paramètres (module d’élasticité, coefficient de Poisson, résistance en compression et en traction, conductivité thermique) est estimée sur une plage de température allant de 20 °C à 800 °C grâce à la comparaison et à la complétion réciproque des mesures dynamiques non destructives et des mesures quasi-statiques destructives.