Życie osobiste Wychowywał się w rodzinie ateistycznej, ale w wieku 33 lat wstąpił do Kościoła katolickiego, przyjmując chrzest w 2006 roku, a następnie sakramenty pierwszej komunii świętej i bierzmowania w 2008 roku, po dwóch latach formacji i katechezy. W 2015 roku odbył pielgrzymkę do bazyliki Sainte-Anne-d’Auray, „gdzie poprosił Dziewicę Maryję o pomoc w spotkaniu z kobietą jego życia”, a wkrótce potem „zaprzyjaźnił się z Marielle, której wiara jest głęboka i dyskretna”. Para pobrała się na ceremonii cywilnej w sierpniu 2016 roku, a na czerwiec 2018 roku młodzi zaplanowali ślub kościelny w bazylice Świętych Nazariusza i Celsusa w Carcassonne. Przed śmiercią Beltrame otrzymał ostatnie namaszczenie. Na niedługo przed zamachem w Trèbes odbył pielgrzymkę do Santiago de Compostela. Był również masonem i publicznie deklarował przynależność do Wielkiej Loży Francji, ale w ostatnich latach życia zdystansował się od tej organizacji. Interesował się historią Francji i jej chrześcijańskimi korzeniami.