Форма куполов повторяет силуэт базилики XII в. Сен-Фрон в Перигё на юге Франции. Высота основного купола 83 м, высота колокольни около 100 м. Внутри базилика украшена цветными витражами и монументальной мозаикой на тему «Благоговение Франции перед Сердцем Господним», выполненной в 1912—1922 годах художником Люком-Оливье Мерсоном.
С вершины Монмартра, куда ведет широкая многоярусная лестница, открывается панорама Парижа и вид вокруг в ясную погоду на 50 км.
Предложение о сооружении нового храма в память о жертвах франко-прусской войны, сделанное в 1871 г., подверглось сильной критике, но получило поддержку депутатов, давших согласие в 1873 г. Средства на строительство собирались по общественной подписке. При закладке первого камня (16 июня 1875 года) в грунт холма был положен бронзовый медальон «Франция преподносит Христу монмартрскую базилику», ящичек с французскими медалями, а также пергамент с протоколом церемонии основания базилики Сакре-Кер.
Работы вскоре были прерваны для того, чтобы укрепить почву холма, изрытого старинными каменоломнями. Строительство закончилось лишь в 1914 г.