Духовой орган храма, имеющий маркировку фирмы «Бёше-Дебьер» (фр. «Beuchet-Debierre») – единственный в России орган этой фирмы, и третий по счёту орган, установленный в храме.
По воспоминаниям органиста храма, композитора Александра Фёдоровича Гедике, первый орган был установлен в церкви в 1850-х годах. Инструмент работы мастера Вильгельма Мюльферштедта (Дерпт, нем. Wilhelm Müllverstedt) имел 18 регистров, 2 мануала и педаль. В 1900 году этот инструмент был заменён на новый французский орган «Charles Didier-Van Caster» (Нанси). Этот орган с 22 регистрами, 4 из которых — трансмиссионные в педали, 2 мануалами и педальной клавиатурой просуществовал на протяжении почти всего XX века, но в связи с установкой другого органа был полностью утрачен. Однако у органа фирмы «Beuchet-Debierre» была интересная судьба, прежде, чем он попал в храм святого Людовика. Построен он был для капеллы Божьей Матери Милостивой в Бордо в 1892 году, после был перевезён в Сан-Венанцио-э-Ансовино в Риме, где звучал с 1902 по 1928 годы, затем был перевезён в Тулузу, где в 1961 году его переделали мастера французской фирмы «Бёше-Дебьер», в аббатстве Сен-Мор орган служил с 1986 по 1997 год.
В 1998 году орган передан храму святого Людовика в Москве. В 2022 году была проведена реставрация инструмента под руководством органных мастеров Игнатия Изотова и Владислава Яновича Йодиса.
Органистами церкви в разные годы были музыканты из династии Гедике: Карл Генрихович (Андреевич), Фёдор Карлович (до 1907), а также Александр Фёдорович Гедике, который периодически заменял своего отца.
Органисты храма в современный период:
- c 1998 по 2012 г. — Дмитрий Ушаков
- с 2012 по 2017 г. — Тимур Досаев
- c 2017 по н.в. — Анастасия Бондарева
- c 2022 по н.в. — Елена Агапова-Стрижакова