Place des Abbesses, on peut admirer l'une des deux dernières marquises de station de métro imaginées par Hector Guimard en 1899 installée là depuis 1970, en provenance de la place de l'Hôtel-de-Ville. L'église Saint-Jean-de-Montmartre fut le premier édifice religieux élevé en béton armé (couverture en brique rouge et céramique) par Baudot, disciple de Labrouste et de Viollet-le-Duc, entre 1894 et 1904. Annexe du théâtre de la Ville de Paris, le théâtre des Abbesses a été créé en 1996 et construit par Vandenhove avec la complicité d'artistes comme Buren, Groumellec, Debré, etc.
Au fond de la pittoresque place Émile-Goudeau, le Bateau-lavoir est riche de bien des souvenirs littéraires et artistiques, même si l'actuel édifice a été reconstruit à l'identique en 1978 à la suite d' un incendie survenu huit ans plus tôt. Van Dongen, Braque, Apollinaire, Mac Orlan, Carco et bien d'autres y ont mené la vie de bohème et Picasso, son locataire le plus prestigieux, y a réalisé Les Demoiselles d'Avignon en 1906/1907.
Jadis, une trentaine de moulins égayaient la butte Montmartre : ils ne sont plus que deux de nos jours, soigneusement intégrés dans le décor touristique montmartrois, Le moulin qui domine le restaurant au coin des rues Girardon et Lepic est en fait celui du Radet, actif sur la Butte depuis 1717 et restauré en 1978. Le moulin de la Galette, situé plus haut, a été construit en 1622, mais sa vocation de guinguette et de bal populaire ne date que des années 1860, grâce à un fils Debray issu d'une dynastie de meuniers anéantie lors de la défense de la Butte contre les Russes en mars 1814... Renoir y a peint le Moulin de la Galette (musée d'Orsay), Toulouse-Lautrec, Utrillo, Dufy et Émile Bernard y avaient leurs habitudes.
Place Marcel-Aymé : une création en bronze de Jean Marais a été inaugurée le 25 février 1989 en hommage à Marcel Aymé, Montmartrois d'adoption, qui publia en 1943 son œuvre la plus célèbre, le Passe-Muraille, dont l'action débute dans la rue d'Orchampt.
La mire du Nord est un petit monument situé dans un endoit discret (accès au 1, avenue Junot) sur l'emplacement d'un poteau planté le 14 août 1675 : ce repère géodésique, ayant servi à la mesure du méridien de Paris, répond à la mire du Sud du parc Montsouris. On passe par le square Suzanne-Buisson, marqué par saint Denis. L'allée des Brouillards traverse l'ancien domaine d'un château, un lieu qui pouvait être jadis chargé de mystère. Cette folie du XVIIIème siècle, avait séduit Gérard de Nerval, les musiciens Casadesus et le peintre Renoir, La place Dalida honore une artiste de variétés née au Caire en 1933, débarquée à Paris à la Noël 1954 et qui vécut longtemps à Montmartre, dans ce quartier qu'elle aimait beaucoup. Elle s'y suicida le 2 mai 1987 : le buste de l'actrice-chanteuse a été réalisé en 1997 par Alain Aslan.
La Maison rose abrite aujourd'hui un petit restaurant, mais elle est surtout connue pour avoir été la maison du peintre Utrillo (1883/1955), l'artiste de Montmartre par excellence.
Le petit cimetière Saint-Vincent (0,5 ha) a été ouvert le 5 janvier 1831 : le comédien Harry Baur (1943), les peintres Utrillo (1955), Steinlen (1923), Boudin (1898) et Chéret (1932) et les écrivains Marcel Aymé (1967) et Roland Dorgelès (1973) y reposent.
Le Lapin Agile doit son nom à une enseigne peinte par le dessinateur André Gill en 1880, représentant un lapin bondissant d'une casserole. Le jeu de mot du lapin à Gill détrôna l'ancienne appellation, quelque peu lugubre, du Cabaret des Assassins qui affublait cette guinguette installée en 1860. Acheté en 1903 par Aristide Bruant, ce modeste cabaret a conservé son cachet ; Utrillo, Picasso, Braque, Derain, Carco, Dorgelès le fréquentèrent. Cet antre des chansonniers et des poètes offre encore aujourd'hui sa salle aux débutants, et prolonge la tradition populaire du cabaret.
Le musée de Montmartre, créé par la société d'histoire et d'archéologie Le Vieux-Montmartre, est installé depuis 1961 dans un vieil hôtel qui fut la propriété d'un comédien de la troupe de Molière dès 1680. Au XIXème siècle, il fut habité par bien des artistes : le peintre Émile Bernard y vécut dix ans et y reçut Van Gogh et Gauguin; Suzanne Valadon et le jeune Utrillo, Poulbot (1879/1946), le créateur du petit gamin montmartrois, Dufy y travaillèrent. Le musée présente des collections de documents, d'affiches et de tableaux évoquant le passé de la Butte, souvenirs du Montmartre populaire et bohème.
Au numéro 6 de la rue Cortot, on peut visiter le placard d'Erik Satie: le célèbre musicien y vécut de 1890 à 1898,
La vigne de Montmartre a été replantée en 1933 pour rappeler le souvenir de cette activité agricole jadis importante sur les versants de la Butte: il fallait surtout occuper l'ancien terrain de Bruant, qui aiguisait l'appétit des bétonneurs de l'époque et dont l'intégrité fut sauvée en 1929 par un comité de soutien où l'on comptait Poulbot et Willette. Les premières vendanges eurent lieu en 1934 sous le parrainage de Mistinguett et de Fernandel. Le clos Montmartre s'étend désormais sur 1 500 m², plantés de près de 1 800 ceps (gamay, pinot noir) : ces vendanges parisiennes se déroulent le premier samedi d'octobre! Les quelque 700 bouteilles de vin produites chaque année sont vendues aux enchères au profit des bonnes œuvres de la commune. Le jardin sauvage Saint-Vincent laisse depuis 1985 la nature seule (ou presque) maîtresse de l'espace. Une mare et un abri exposition agrémentent ce jardin d'une superficie de 1 480 m² où l'on peut suivre un sentier cheminant parmi des plantes telles que l'ortie blanche, le mûrier noir et la chélidoine.
Ouvert en 1988, le petit parc de la Turlure (0,5 ha), aménagé sur l'emplacement d'un jardin de la congrégation de Notre-Dame-du-Cénacle, livre de jolies vues sur le chevet du Sacré-Cœur.
Saint-Pierre-de-Montmartre est une des plus vieilles églises de Paris : un sanctuaire dédié à saint Denis, martyrisé non loin de là, existait déjà au VIème siècle. Il fut remplacé en 1134 par une abbaye de bénédictines fondée par la volonté de Louis VI le Gros et d'Adélaïde de Savoie, son épouse, qui y finit d'ailleurs ses jours. Seul vestige de l'abbaye, ruinée à la Révolution, l'église Saint-Pierre fut restaurée et rendue au culte en 1904. Sa façade classique date de 1688. Les portes en bronze présentent des bas-reliefs de Gismondi (1980). À l'intérieur, la voûte d'ogives couvrant la travée du chœur est la plus ancienne de Paris, avec celle de Saint-Martin-des-Champs. Les vitraux sont signés Max Ingrand (1954).
Haut lieu du tourisme montmartrois, la place du Tertre remonte au XVIIème siècle, quand le «tertre» qui lui a laissé son nom fut aménagé pour recevoir la potence de justice des dames de l'abbaye de Montmartre. C'est aujourd'hui le repaire des artistes plus ou moins doués et des marchands de faux souvenirs qui exploitent sans vergogne la veine touristique du lieu. La mairie de la première commune de Montmartre occupait une maison au n° 3.
Autre lieu historique : le restaurant À la Mère Catherine, fondé en 1793, où le mot « bistro» entra en 1814 dans la langue française, grâce à l'occupant russe.
La place du Calvaire, la plus petite place de Paris, livre un beau point de vue sur la capitale. Placée au sommet de la Butte, à 127 m d'altitude, la basilique du Sacré-Cœur est depuis plus de cent ans un lieu de dévotion et de pèlerinage drainant les catholiques du monde entier : l'adoration eucharistique y est pratiquée jour et nuit, assurée par des croyants envoyés alternativement par chaque paroisse parisienne! Un bourgeois dévôt nommé Legentil fait le vœu à la fin de 1870 d'édifier dans Paris une nouvelle église dédiée au Sacré-Cœur de Jésus si l'envahisseur prussien finit par céder, mais aussi pour expier les péchés de la France. Ce vœu d'expiation nationale est réactualisé après la Commune, avec le soutien du cardinal de Paris qui choisit le site de Montmartre, sanctifié par le martyre de saint Denis mais perverti par la Commune, tout un symbole! Le chantier est évalué en 1873 à 7 millions de francs or et un concours est ouvert : le projet néo-byzantin de Paul Abadie est retenu parmi 78 maquettes. Le 22 juillet 1873, à l'Assemblée nationale, religieux et «rouges» s'opposent sur le bien-fondé d'un chantier qui sera finalement entériné par 382 oui contre 138 non. Abadie, auteur du plan initial, décède en 1884. On doit le dôme, haut de 83 m, à Hervé Rauline (prodigieux point de vue sur Paris). Le campanile a été élevé entre 1905 et 1913 par Lucien Magne : haut de 80 m, il abrite la Savoyarde, l'une des plus grosses cloches du monde (19 tonnes), fondue à Annecy et offerte par le diocèse de Savoie. À l'intérieur, une mosaïque signée Luc-Olivier Merson décore la voûte du chœur (475 m²). La crypte rend hommage à ceux qui fondèrent ce vœu national qui nous vaut un des monuments parisiens les plus controversés. La construction de la basilique aura finalement coûté 45 millions de francs or.
Au pied du Sacré-Cœur, s'étend le square Willetie. Aménagé en gradins sur le flanc méridional de la Butte par Jean-Camille Formigé vers 1880 au prix de considérables travaux, il couvre près de 2,4 ha et abrite bon nombre d'arbres remarquables (plus de 50 espèces d'arbres et arbustes) : l'oranger des Osages, le figuier, le grenadier, l'arbre de Judée ou le chêne vert si commun dans le midi de la France. La création du funiculaire de Montmartre remonte à 1900, époque de la grande vogue de la Butte. Il fonctionnait alors selon un système hydraulique et ne fut électrifié qu'en 1934. Depuis 1991, un nouveau funiculaire hisse les voyageurs sur une distance de 103 m et un dénivelé de 36 m, à une vitesse de 3,50 m par seconde. Les gares en verre et en métal comme les cabines ont été réalisées par le designer Roger Tallon.
La halle Saint-Pierre, construite en 1868 par un disciple de Baltard, accueille depuis 1986 le musée d'Art naïf constitué autour de la collection Max Foumy.
La légende veut que ce soit au numéro 9 de la rue Yvonne-le-Tac que se déroula le martyre de saint Denis, premier évêque de Paris et de ses deux acolytes, le prêtre Rustique et l'archidiacre Éleuthère : vers 250, saint Denis fut décapité là, ramassa sa tête, la lava dans une fontaine de l'actuel square Suzanne-Buisson puis marcha jusqu'à Catulliacus, le but de ses pérégrinations, où se dresse aujourd'hui la basilique de Saint-Denis. Dès le IXème siècle, une chapelle (Sanctum Martyrium) marquait l'endroit du martyre et devint une dépendance de l'abbaye bénédictine de Montmartre, fondée au XIIème siècle par Louis VI le Gros.
Le 15 août 1534, Ignace de Loyola y fonda avec six compagnons la célèbre Compagnie de Jésus, à l'origine de l'ordre des Jésuites. Ce sont d'ailleurs ces derniers qui firent construire l'actuel sanctuaire en 1887.

Le peintre Maurice Utrillo avait de qui tenir : fils de Suzanne Valadon, qui fut modèle de Renoir et brillante artiste peintre, et de l'artiste espagnol Miguel Utrillo y Molins, il est né le 26 décembre 1883 sur la Butte. Vagabond dans l'âme et très porté sur l'alcool, le jeune Utrillo fréquente vite les établissements spécialisés comme Sainte-Anne puis, plus tard, Villejuif ou Picpus. À partir de 1902, il se met à la peinture sur les conseils d'un médecin. Cet artiste autodidacte et solitaire à la réputation de peintre maudit connaîtra pourtant le succès dès 1919 (il reçoit la Légion d'honneur en 1928) et la gloire internationale avant la Seconde Guerre mondiale (exposition à New York en 1939), Pourtant, avec la renommée, son talent décroît et beaucoup regrettent l'Utrillo "première manière", si proche de Sisley et de l'impressionnisme... Mort en 1955, il est enterré dans le cimetière Saint- Vincent, non loin de là, en compagnie de sa femme Lucie Valore.

L'histoire du Sacré-Cœur mériterait à elle seule un ouvrage complet. Entre la décision d'élever la basilique prise par l'Assemblée nationale le 22 juillet 1873, la pose de sa première pierre le 16 juin 1875 et sa consécration le 16 octobre 1919, quatre architectes se sont succédé aux commandes d'un chantier compliqué par un site miné par les carrières (83 piliers de maçonnerie furent nécessaires pour stabiliser l'édifice à 38 m de profondeur), des problèmes graves de financement et la Première Guerre mondiale... Au bout du compte, un monument parisien tout aussi emblématique que la tour Eiffel ou l'Arc de Triomphe et qui suscita (et suscite encore!) tout autant de controverses et de passions.