Sa position dominante en haut de la colline Sainte-Geneviève comme sa forme originale ont su, dès sa construction, attirer l'œil d'artistes confirmés comme Van Gogh, Marc Chagall ou celui des amateurs. Symbole républicain, il sera mis en poème par Victor Hugo, il est aussi le sujet de plusieurs livres.
Il est maintenant aussi lieu d'exposition où des artistes contemporains comme Gérard Garouste ou Ernesto Neto profitent du vaste espace de la nef pour y accrocher leurs œuvres.