Ce Mémorial a été conçu selon un projet original en cela qu’il forme avant tout un parcours symbolique orienté sur les dimensions de souffrance et de déshumanisation de la déportation mise en œuvre par le régime nazi durant la Seconde Guerre mondiale. Il s’agit se saisir les visiteurs par une ambiance propre à susciter à la fois le retour sur ce passé, et un temps de recueillement et d’hommage aux victimes, aux martyrs.
A cette fin, après la découverte, en entrant dans l’espace du Mémorial d’un bâtiment austère fait de béton et de pierres blanchies, une cour triangulaire conduit à un escalier étroit qui plonge les visiteurs hors du monde urbain et de la Seine qui l’entourent, pour parvenir dans une crypte aux couloirs étroits et peu éclairés. Ce dispositif scénique a été adapté pour accueillir des personnes à mobilité réduite. La restauration achevée en 2022 a concerné l’ensemble du bâtiment, ses murs et éclairages, processus engagé depuis son classement au titre des monuments historiques le 23 novembre 2007.
Situé sur un lieu emblématique, au 7 quai de l’archevêché à la pointe Est de l’Ile de la Cité et à quelques centaines de mètres du Mémorial de la Shoah, cet autre mémorial a été inauguré par le Général de Gaulle le 12 avril 1962. L’édifice répondait ainsi à la commande de l’association du « Réseau du souvenir », dont les anciens résistants et déportés souhaitaient transmettre le souvenir de la Déportation. Elle en fait don à l’Etat en 1964. L’architecte Georges-Henri Pingusson a voulu que son œuvre soit destinée à évoquer « le long calvaire d’usure, la volonté d’extermination et d’avilissement » des déportés.
Le but est atteint puisqu’au terme du cheminement difficile, on parvient à la crypte où est inhumée la dépouille d’un déporté inconnu transférée depuis la Nécropole Nationale du Struthof le 10 avril 1962. Quinze urnes contenant chacune de la terre et des cendres provenant des principaux camps nazis y reposent. Tout autour, sur les murs de la crypte, 200 000 bâtonnets de verre symbolisent les innombrables victimes de la déportation dans les camps nazis ; sont également inscrits des extraits de poèmes ou des citations de Robert Desnos, Paul Éluard, Louis Aragon, Vercors, Antoine de Saint-Exupéry, Jean-Augustin Maydieu et Jean-Paul Sartre.
Le Mémorial des Martyrs de la Déportation, malgré l’usage du singulier, est bien consacré à de l'ensemble des déportés de France entre 1941 et 1944 quel que soit le type de camp où ils ont péri.
De ce point de vue le parcours pédagogique ouvert en avril 1975, puis réinterprété régulièrement jusqu’en 2022 pour tenir des avancées de la recherche historique et des programmes d’enseignement, éclaire les visiteurs sur les différents types de déportations ; il permet ce faisant de mieux appréhender la politique répressive des nazis en France et le rôle à cet égard du régime collaborationniste de Vichy.