Dos hombres armados secuestraron al cura junto a dos religiosas y a dos fieles cuando se celebraba una misa matinal en la iglesia, poco antes de las 09.45 hora local (07.45 GMT).
Otro hombre que fue herido en el suceso se debate entre la vida y la muerte, según informó a la prensa el portavoz del Ministerio del Interior, Pierre-Henry Brandet.
La sección antiterrorista de la Fiscalía de París asumió hoy la investigación de la toma de rehenes y encomendó a la Subdirección Antiterrorista (SDAT) y a la Dirección General de la Seguridad Interior (DGSI) las tareas de investigación de lo sucedido, señaló en un comunicado.
Una tercera religiosa que pudo huir dio la voz de alarma a las autoridades, que rodearon el templo con agentes del cuerpo de elite de la Brigada de Investigación e Intervención (BRI) de la Policía, los cuales abatieron a los secuestradores cuando estos salían de la iglesia en circunstancias que aún no han sido aclaradas.
Según la emisora pública "France Info", la monja que logró huir habría dicho a la policía que los hombres profirieron proclamas islamistas al entrar en la iglesia, si bien esta información no ha sido confirmada.
Los servicios de artificieros tratan en estos momentos de descubrir si puede haber explosivos ocultos en la iglesia, a la cual todavía no se puede acceder, detalló el portavoz de Interior.
El presidente francés, François Hollande, originario de la vecina ciudad de Ruán, ha llegado a Saint Etienne du Rouvray, acompañado por el ministro del Interior, Bernard Cazeneuve.
El primer ministro, Manuel Valls, expresó en una primera reacción a través de Twitter su "horror" frente al "bárbaro ataque en la iglesia, que "hiere a todos los franceses".