Inaugurée en 1912, la Coupole domine le magasin principal avec ses 1 400m2 de verrières. Imaginée par l'architecte Ferdinand Chanut, elle s'habille de vitraux de style néo-byzantin dessinés par le maître verrier Jacques Grüber, tandis que Louis Majorelle signe la ferronnerie des balcons dorés. Admiré chaque année par 37 millions de visiteurs, ce chef-d'œuvre a fait l'objet d'un chantier de restauration d'envergure, achevé en 2021.

Pour ne jamais interrompre la vie du magasin, les travaux se sont déroulés exclusivement de nuit pendant deux ans. Les 1 900 vitraux ont été démontés un à un pour être méticuleusement nettoyés et restaurés. 

Le 19 janvier 1919, malgré l'interdiction stricte de la préfecture de police, l'aviateur Jules Védrines réussit l'exploit de poser son Caudron G3 sur le toit du magasin — une terrasse de seulement 28 mètres sur 12. Il décroche ainsi la prime de 25 000 francs promise avant-guerra à quiconque accomplirait cet atterrissage jugé impossible.

Quelques décennies plus tard, en 1951, à l'occasion de l'inauguration du plus haut escalator du monde, la voix d'Édith Piaf résonne devant une foule parisienne venue en nombre assister à l'événement.

Le magasin fait dialoguer son héritage avec la création moderne. Dans l'atrium du bâtiment L'Homme, l'installation Light Machine de Xavier Veilhan déploie depuis 2016 un mur lumineux de 13 mètres. Composée de 6 144 LED réparties dans 1 536 ampoules de 25 cm de diamètre, l'œuvre projette des silhouettes en mouvement (un rameur, un skateur) visibles depuis les escalators et les étages supérieurs. Elle prolonge une démarche artistique initiée par l'artiste dès 2001.

Dans l'un des escaliers historiques du Magasin Coupole, le parcours Stairway To Heaven, conçu par le Studio GGSV (Gaëlle Gabillet et Stéphane Villard), propose une fresque en trompe-l'œil inspirée du patrimoine décoratif du lieu. Les suspensions en verre, produites par les ateliers de Saint-Just, réinterprètent la technique du verre laminé utilisé pour les vitraux de 1912. Le duo imagine également de nouvelles scénographies pour les vitrines du boulevard Haussmann, où la Coupole se révèle sublimée par le numérique.