25 novembre 1870 : Il naît à Granville (Manche). Ses parents habitent Saint-Germain-en-Laye (Yvelines), où il résidera toute sa vie. L’essentiel de ses vacances en famille se passera en Bretagne.

 1882-1887 : Études classiques au Lycée Condorcet à Paris, que fréquentent aussi Edouard Vuillard et Ker-Xavier Roussel.

 Eté 1884 : Il commence la rédaction de son Journal, ininterrompue jusqu’à sa mort.

 1888 : Il entre à l’Académie Julian, où il rencontre Paul Sérusier, Pierre Bonnard, Paul Ranson et Henri-Gabriel Ibels, avec lesquels se constituera le groupe des Nabis, marqué par l’influence de Paul Gauguin. Il obtient le baccalauréat en philosophie.

 1890 : Il expose pour la première fois au Salon (Société des Artistes Français, Paris). Il publie le fameux article « Définition du néo-traditionnisme » dans la revue Art et Critique.

 1891 : Il fréquente le cercle du peintre Henry Lerolle, où il rencontrera des musiciens, des hommes de lettres et d’autres artistes qui deviendront ses amis : Claude Debussy, Paul Claudel, André Gide, Francis Jammes…

 1892 : Premier décor peint Arabesques poétiques pour la décoration d’un plafond pour Henry Lerolle, qui sera suivi de nombreuses autres décorations commandées par des particuliers, comme Ernest Chausson, Denys Cochin, Ivan Morosov et Gabriel Thomas.

 1893 : Il illustre Le Voyage d’Urien d’André Gide, qui inaugure une longue série de livres illustrés de lithographies et gravures sur bois.

 12 juillet 1893 : Il épouse Marthe Meurier.

 12 octobre 1894 : Naissance de Jean-Paul, son premier enfant, qui mourra à quatre mois d’une infection foudroyante.

 1895 : Siegfried Bing, éditeur du Japon artistique et fondateur de la galerie L’Art nouveau, après lui avoir commandé un vitrail, lui confie le décor d’une chambre de jeune fille L’Amour et la vie d’une femme. Il réalise un vitrail pour Denys Cochin, Le Chemin de la vie qui sera complété d’un important décor peint La Légende de saint Hubert.

 Printemps 1895 : Premier voyage en Italie.

 30 juin 1896 : Naissance de sa première fille Noële.

 1897 : Il peint le Triple portrait d’Yvonne Lerolle et le Portrait de la famille Mellerio.

 Hiver 1897-1898 : Nouveau voyage en Italie ; Séjour à Fiesole chez Ernest Chausson et découverte de Rome avec André Gide.

 1899 : Premier décor religieux pour la chapelle du collège Sainte-Croix du Vésinet (Yvelines), suivi peu après d’une vaste commande pour l’église Sainte-Marguerite dans la même paroisse.

 7 avril 1899 : Naissance de sa seconde fille, Bernadette.

 1900 : Il peint l’Hommage à Cézanne et la grande composition du Laissez venir à moi les petits enfants.

 12 septembre 1901 : Naissance de sa troisième fille, Anne-Marie.

 1903 : Premier voyage en Allemagne, avec Paul Sérusier. Il peint la Vierge à l’Ecole.

 1904 : Première mention de la maladie de sa femme Marthe.

 1905 : Voyage en Espagne.

 1906 : Visite à Cézanne, Signac et Renoir dans le Sud de la France. Il devient membre de la Société de Saint-Jean pour l’encouragement de l’art chrétien.

 2 mai 1906 : Naissance de sa quatrième fille, Madeleine.

 1907 : Décor Terre latine pour l’hôtel particulier de Jacques Rouché à Paris.

 Automne 1907 : Quatrième voyage en Italie, avec Marthe et les quatre filles.

 1908-1909 : Il peint deux ambitieux décors, L’Éternel printemps pour Gabriel Thomas à Meudon (Hauts-de-Seine) et L’Histoire de Psyché pour Yvan Morosov à Moscou (Russie).

 26 juillet 1908 : Achat de la sa maison Silencio à Perros-Guirec (Côtes d’Armor).

 Octobre 1908 : Ouverture de l’Académie Ranson, où il enseignera jusqu’à 1921.

 Janvier 1909 : Voyage en Russie et en Allemagne.

 11 août 1909 : Naissance d’un fils, Dominique.

 6 septembre 1911 : Mort de son père.

 16 octobre 1911 : Naissance d’une petite fille morte. L’état de santé de Marthe se détériore de manière irrémédiable.

 1912 : Il peint L’Histoire de la musique, décor pour le Théâtre des Champs-Elysées à Paris, pour lequel Auguste Perret lui construit un atelier dans l’enceinte de ce qui deviendra "Le Prieuré".
Il publie Théories 1890-1910. Du symbolisme et de Gauguin vers un nouvel ordre classique.

 1914 : Il reçoit la commande d’une peinture monumentale pour l’église Saint-Paul de Genève (Suisse). Sur le chantier, il fera la connaissance du peintre verrier Marcel Poncet qui réalisera de nombreux vitraux pour Denis et deviendra plus tard son gendre.

 25 avril 1914 : Il achète à Saint-Germain-en-Laye un bâtiment de la fin du XVIIe siècle (ancien hôpital), baptisé par lui « Le Prieuré », où il habitera avec sa famille jusqu’à sa mort.

 29 avril 1914 : Mort de sa mère.

 19 mars 1915 : Naissance prématurée de son troisième fils, François, en pleine Première guerre mondiale.

 1916 : Premiers troubles à son œil droit.

 Octobre 1917 : Mission de peintre aux armées en Picardie.

 22 août 1919 : Mort de son épouse Marthe.

 Automne 1919 : Il fonde, avec George Desvallières, les Ateliers d’art sacré.

 1920 : Décors et costumes de l’opéra Saint-Christophe de Vincent d’Indy. Il peint la Bacchanale, panneau décoratif pour le magasin Le Tigre Royal à Genève.

 1921 : Voyage en Afrique du Nord (Algérie et Tunisie), seul avec sa fille Madeleine.

 1922 : Publication de ses Nouvelles théories sur l’art moderne, sur l’art sacré, 1914-1921.

 2 février 1922 : Il épouse, en secondes noces, Elisabeth [Lisbeth] Graterolle.

 22 avril 1922 : Sa fille Anne-Marie épouse Marcel Poncet. Le mariage est célébré dans la chapelle du Prieuré, nouvellement décorée par l’artiste.

 Printemps 1922 : Rétrospective à l’Exposition internationale de Venise.

 1923 : Réalisation, à fresque, des Béatitudes dans l’église Saint-Louis de Vincennes.

 5 janvier 1923 : Sa fille aînée Noële épouse Robert Boulet, membre des Ateliers d’art sacré.

 19 juillet 1923 : Naissance de Jean-Baptiste, son premier fils avec Lisbeth.

 Printemps 1924 : Importante rétrospective au Pavillon de Marsan à Paris.

 1925 : Il peint L’Histoire des arts en France, décor d’une coupole du musée du Petit-Palais à Paris. Participe à l’exposition internationale des Arts décoratifs.

 1er février 1925 : Naissance de Pauline, sa première fille avec Lisbeth, et son dernier enfant.

 Mai 1926 : Il est nommé commandeur de la Légion d’honneur.

 16 janvier 1927 : Naissance de Christophe Poncet : il devient grand-père.

 1927 : Achèvement du vaste décor de l’église Saint-Louis de Vincennes.

 Automne 1927 : Voyage en Amérique du Nord (Etats-Unis, Canada).

 1928 : Décor de l’escalier de la Paix au Sénat, Paris.

 Mars 1929 : Voyage en Terre Sainte, en Egypte, Turquie et Grèce.

 1930 : Décor de la chapelle des Franciscaines à Rouen.

 Janvier 1932 : Il est élu membre de l’Académie des Beaux-Arts.

 1932 : Ouverture du musée Delacroix, rue Furstenberg, dont il est le premier conservateur.

 1933 : Publication de Charmes et leçons d’Italie.

 11 septembre 1933 : Son fils Dominique épouse Yvonne Poncet, sœur cadette de Marcel Poncet.

 13 août 1934 : Sa fille Madeleine épouse le poète Jean Follain.

 1937 : Dernier voyage en Italie.

 1938 : Il exécute un monumental panneau décoratif pour la salle d’assemblées de la Société des Nations à Genève, comme Vuillard, Roussel et Chastel.

 1938 : Décor de l’église Sainte-Odile de Lapoutroie (Alsace).

 2 juillet 1938 : Son fils François épouse Sabine van der Elst.

 1939 : Publication de son Histoire de l’art religieux.

 1943 : Il réalise son dernier chemin de croix pour la basilique de Thonon-les-Bains (Haute-Savoie), en pleine Seconde guerre mondiale.

 13 novembre 1943 : Il meurt, renversé par un camion boulevard Saint-Michel à Paris.