La prima cappella radiale di destra è attualmente intitolata a san Dionigi, mentre fino alla Rivoluzione francese lo era anche a san Rustico, sant'Eleuterio e a tutti i santi vescovi di Parigi, ed era di patronato della famiglia Guisa prima, dei Condé poi, che ivi avevano le loro sepolture; sull'altare, poi, vi era una pala di Charles de La Fosse con la "Natività di Gesù" (1716). La cappella venne dipinta a cera tra il 1851 e il 1854 da Armand Félix Marie Jobbé-Duval con "San Dionigi rifiuta di sacrificare agli dei" (parete sinistra), "San Dionigi e i suoi compagni condotti al supplizio" (parete destra) e motivi a "grisaille" (sulla volta) con quattro figure femminili (nei pennacchi). La vetrata risale al 1692 e raffigura, al centro, il busto del santo titolare. Al di sotto della finestra vi è una lapide che commemora i chierici appartenenti alla Compagnia dei sacerdoti di San Sulpizio che furono massacrati il 2 settembre 1792 nel convento dei Carmelitani dell'antica osservanza di Parigi, beatificati da papa Pio XI nel 1926.