Le lycée fut choisi par Cédric Klapisch pour le tournage du film Le Péril jeune, et par Claude Pinoteau pour certaines scènes de La Boum 2.
Il existe un grand complexe souterrain, étonnant dédale au sol cimenté et murs de briques, qui relie le Lycée Montaigne au Sénat et à la rue d'Assas, ainsi qu'au Boulevard Saint-Michel. Ces tunnels datent de la Seconde Guerre mondiale et leur accès est interdit par des grilles. L'une des voûtes souterraines, restée accessible, a servi de théâtre aux lycéens jusqu'à la condamnation de l'accès des souterrains aux élèves.