Visto lo sfavorevole andamento delle operazioni dell'esercito francese il 26 agosto, poco prima della Prima battaglia della Marna, il governo lo nominò Governatore Militare del campo trincerato di Parigi e comandante della neocostituita "Armée de Paris" posta a difesa della capitale. La prima cosa che Gallieni fece, dopo aver assunto l'incarico, fu di richiedere al Ministro della Guerra l'invio di almeno tre Corpi d'Armata con cui poter eventualmente difendere Parigi. Il Ministro della Guerra inviò un telegramma a Joffre, con cui gli ordinò di ottemperare a tale richiesta senza perdere tempo. Per eseguire tale ordine Joffre sciolse l'"Armee d'Alsace" del generale Pau,inviando le truppe a costituire la nuova VI Armata, posta agli ordini del generale Maunoury, che doveva contribuire a difendere la capitale. Grazie alla sua intuizione le forze francesi fermarono le truppe tedesche sulla Marna, bloccando definitivamente l'avanzata tedesca. Dopo la Prima battaglia della Marna Gallieni venne sostituito dal generale Maunoury, come governatore di Parigi.