Très vite, sa réputation le dépassa faisant l’admiration, entre autres, de Berlioz. En 1857, il fut nommé aux grandes orgues de l'église de la Madeleine, où Franz Liszt venait l’écouter très impressionné par ses improvisations, et qui décrivait Saint-Saëns comme « le premier organiste du monde ». Il n’était âgé que de vingt-deux ans. Il resta à ce poste durant vingt années tout en débordant dune intense activité : compositeur prolixe, se faisant l’interprète d’éditions nouvelles d’œuvres de Mozart, Beethoven, etc. que défenseur autant d’éditions nouvelles des œuvres que de compositeurs comme Schumann ou Wagner. Il était sur tous les fronts musicaux et vivait ses années les plus heureuses.
Passé la guerre franco-prussienne de 1870, durant lequel il fit preuve de patriotisme, il s’installa en Angleterre. Après avoir réjoui l’oreille de la reine Victoria, il fonda la Société nationale de musique, dont le but était de favoriser la diffusion des œuvres écrites par les compositeurs français contemporains dans un contexte de défaite française face à la Prusse.
Car dorénavant, patriote jusqu'au chauvinisme, Français jusqu'au « gallicanisme », Saint-Saëns fit de la xénophobie le dogme essentiel de son évangile jusqu'au ridicule. Encore en 1914, il écrivit une série d'articles intitulés « Germanophilie » où il plaidait le bannissement de la musique allemande, y compris celle de Wagner qu'il avait défendu auparavant. Ce parti pris aurait fort bien pu discréditer la noble cause dont il se faisait le champion agressif, mais la qualité de ses œuvres vint heureusement conjurer ce péril. Néanmoins, son goût de la netteté, de la clarté et de la logique, de la pureté néo-classique et son intellectualisme ont, dans sa production, joué un rôle plus actif que sa sensibilité; pourtant, à l'écoute de son Requiem ou de ses Psaumes...
Si sa vie privée ne lui apporta pas le bonheur escompté, celui-ci fut au rendez-vous sur le plan artistique, malgré des moments difficiles financièrement : durant ses voyages à l’étranger il lui falait payer ses remplaçants ; quant au clergé de la Madeleine, il jugeait son style « trop sévère » pour des ouailles entichées d’opéra-comique ! Il démissionna et eut la chance d’hériter d’un legs qui lui permit de respirer.
Le catalogue de ce virtuose de la composition comprend près de deux cents ouvrages : musique orchestrale, concertos, symphonies, musique de chambre, sonates, rhapsodies, etc., mais aussi plus de quatre-vingts mélodies souvent ignorées.
En 1903, Sarah Bernhardt joua Andromaque sur la musique qu'elle lui avait commanditée. En 1906, il donne des concerts à Philadelphie, Chicago et Washington.
En 1907, il fut élevé au rang de docteur Honoris Causa de l'Université d'Oxford.
En 1908, il fut le premier compositeur de renom à écrire pour le cinéma, avec la musique du film L'assassinat du duc de Guise, d'André Calmettes et de Charles Le Bargy, premier film à conaître un grand succès populaire.
Couvert de gloire, il décéda à Alger où il résidait le plus souvent. Sa dépouille fut rapatriée à Paris. Après des funérailles célébrées à l’église de la Madeleine, Camille Saint-Saëns fut inhumé en grande pompe au cimetière du Montparnasse. Sa tombe se trouve dans la chapelle familiale.