Batiffol studerte fra 1878 ved presteseminaret Saint-Sulpice i Paris, ble prsteviet i 1884 og fortsatte sine studier ved Institut catholique i Paris og ved École des Hautes Études. Han var student under kirkehistorikeren Louis Marie Olivier Duchesne.
Under Giovanni Battista de Rossi i Roma viet han seg fra 1887 til 1889 til arkeologiske studier, liturgisk forskning og antikk kristen litteratur. Fra 1889 til 1898 og fra 1907 til 1929 var han husprest ved École Sainte-Barbe i Paris.
Sammen med sin venn Albert Marie Henri Lagrange grunnla han i 1892 tidsskriftet «Revue biblique» for pleien av den historisk-kritiske metode innen eksegesen av Det gamle og Det nye testamente. I 1899 grunnla han «Bulletin de littérature ecclésiastique». I 1898 overtok han ledelsen for Institut catholique de Toulouse, som han snudde om på og utviklet til en blomstrende skole for den historisk-kritiske teologi. Han benyttet strengt kritiske metoder innen kirke- og dogmehistorien så vel som innen sin hagiografiske forskning.
«Evangeliorum Codex Graecus Purpuraeus Beratinus», i Mélanges d’archéologie et d’historie (École française de Rome) 5 (1885)
Les manuscrits grecs de Berat d’Albanie et le Codex Purpureus, Paris 1886
Didascalia 318 patrum pseudepigrapha, 1887
«Ungedruckte Papst- und Kaiserurkunden aus basilianischen Archiven», i Römische Quartalschrift für christliche Altertumskunde und Kirchengeschichte, 1888, s. 36
Studia Patristica I. II, 1889/90
La Vaticane de Paul IV à Paul V, 1890
L'Abbaye de Rossano (doktoravhandling), 1891
L'Histoire du bréviaire romain (Paris, 1893)
Anciennes littératures chrétiennes: La littérature grecque, 1897
Etudes d'histoire et de théologie positive, 1902
L'Eucharistie, 1905
L'Enseignement de Jésus (m. Alfred Loisy), 1905
L'Avenir prochain du Catholicisme en France, 1907
L'Eglise naissante et le catholicisme, 1908
La paix constantinienne, 1914
Leçons sur la messe, 1916
Etudes de liturgie et d'archéologie chrétienne, 1919
Le catholicisme de Saint Augustin, 2 bind, 1920
Les Survivances du Culte Impérial Romain, à propos des rites shintoïstes (1920, sammen Louis Bréhier)
Le Siège apostolique, 1924
Saint Grégoire, 1925
Catholicisme et papauté, 1926.
Cathedra Petri: Études d'Histoire ancienne de l'Église (utgitt posthumt, 1938)