Cette voie est déjà nommée au moment de l'annexion de la municipalité de la Pointe-aux-Trembles à la Ville de Montréal le 17 juillet 1982. Situé dans un secteur d'habitation du même nom, ce toponyme rappelle l'ancien nom de la chapelle de la Réparation, à proximité, qui portait autrefois le nom de Sacré-Cœur de Montmartre. Ce nom évoque aussi, pour certains, la butte Montmartre, pôle d'attraction touristique de la région parisienne dominée par la basilique du Sacré-Cœur. Recherchée par les peintres paysagistes du XIXe siècle pour son caractère bucolique, la butte parisienne abrite au XXe siècle, au Bateau-Lavoir, les débuts du cubisme; c'est là qu'en 1907 Picasso peint «Les demoiselles d'Avignon».