Lagrange trad in toen Henri-Dominique Lacordaire de Orde opnieuw oprichtte in Frankrijk. Zijn belangstelling voor bijbelwetenschappen werd al snel opgemerkt en hij kreeg de kans om archeologie, Hebreeuws, Arabisch en Egyptische hiëroglyfen te studeren.

In 1890 werd hij naar Jeruzalem gestuurd om er de École Biblique te stichten. Ook begon hij een tijdschrift, de Revue Biblique, en organiseerde hij studieconferenties in onder meer Frankrijk.

De aanpak van Lagrange was bijzonder voor die tijd. De Bijbel werd door de meeste gelovigen en zeker kerkleiders nog gezien als het letterlijke Woord van God. Maar Lagrange onderzocht ook de historische omstandigheden waarin de Bijbelse teksten zijn ontstaan, in een ontwikkeling van vele eeuwen. Dat leidde tot kerkelijke publicatieverboden en berispingen in 1907 en 1911. Paus Benedictus XV veroordeelde zijn methode in een encycliek in 1920.

Lagrange reageerde steeds keurig en onderdanig – en zette zijn studies voort. In 1914 werd Palestina bezet door de Ottomanen en hij trok naar Parijs, tot de Eerste Wereldoorlog voorbij was. Ondertussen had hij voldoende docenten opgeleid om in Jeruzalem zowel Bijbelse als archeologische studies te kunnen verzorgen.

Hij bleef studeren en doceren tot zijn dood in 1938, in Frankrijk. In 1943 keurde paus Pius XII zijn onderzoeksmethode goed. In 1967 is zijn lichaam herbegraven in Jeruzalem.