Paul Gay ist als ein am Pariser Konservatorium ausgebildeter Bassbariton international für seine Darstellungen von Hauptrollen des französischen Repertoires bekannt. Er arbeitet unter anderem zusammen mit den Dirigenten Ivan Fischer, Seiji Ozawa, Michel Plasson, Yannick Nézet-Séguin, Semyon Bychkov und Philippe Jordan. 
Die Rolle des Golaud in Debussys »Pelléas et Mélisande« ist eine entsprechend emblematische Partie, die er an den Opernhäusern von Paris, Brüssel, Oslo, Frankfurt, Turin und Lyon darbot. Außerdem gehört die Titelpartie von Messiaens »Saint François d’Assise«, die er an der Bayerischen Staatsoper sang, zu seinem Repertoire. Paul Gay kehrt regelmäßig an die Opéra national de Paris zurück, wo er schon Rollen wie Don Fernando in Beethovens »Fidelio«, Harasta in Janáčeks »Das schlaue Füchslein«, Achilla in Händels »Giulio Cesare«, Don Diègue in Massenets »Le Cid« und Flint in Brittens »Billy Budd« gesungen hat. Sein Nordamerika-Debüt als Escamillo in »Carmen« gab er 2016 bei der Canadian Opera Company in Toronto. Begleitend absolvierte er Meisterkurse bei Kurt Moll in Köln.
Paul Gay hat außerdem bei mehreren Uraufführungen zeitgenössischer Werke mitgewirkt, darunter »L’école des femmes« von Rolf Liebermann an der Oper in Bordeaux und bei »Yvonne Princesse de Bourgogne« von Philippe Boesman. Außerdem sang er in »L'enfant et les sortilèges« mit den Berliner Philharmonikern, wofür er 2016 einen Grammy Award für die »Beste Opernaufnahme des Jahres« erhielt.