À l'instar de bon nombre d'artères de la partie sud-est du quartier, la rue porte le nom d'un grand artiste. Adoptée par arrêtés du Collège de la Ville de Bruxelles des 14.04.1877 et 15.05.1877, sa dénomination rend hommage à l'un des principaux acteurs de la RenaissanceLe style néo-Renaissance (de 1860 à 1914 environ) puise son inspiration dans l'architecture de la Renaissance, un courant artistique né en Italie au XVe siècle qui cherchait à ressusciter l’architecture de l'Antiquité gréco-romaine. italienne.

La plupart des maisons de l'artère sont de style éclectiqueStyle éclectique (de 1850 à 1914 environ). Courant architectural original puisant librement son inspiration dans plusieurs styles. ; certaines témoignent d'une inspiration néoclassiqueLe style néoclassique (de la fin du XVIIIe siècle à 1914 environ) est un courant architectural mû par un idéal d’ordre et de symétrie, caractérisé par des élévations enduites et blanches, uniformisant l’image de la ville. Le style connaît une grande longévité, évoluant dans ses proportions et son ornementation au cours du temps.. Elles sont toutes conçues entre 1890 et 1903, la phase de construction la plus dense se situant entre 1895 et 1897.

Les bâtiments d'angle sont dotés d'un commerce au rez-de-chaussée. Typologie peu courante dans le quartier, une maison ouvrière est édifiée en 1892 au n^o 4, non loin du square Ambiorix. Elle est aujourd'hui démolie.


L'architecte Arthur Verhelle bâtit onze maisons dans l'avenue, qu'il signe pour la plupart en façade : les n^os 7, 8 et 10, 22 à 30 (ce dernier numéro étant son habitation personnelle jusqu'en 1900), 29, 38 et 40 (voir ces numéros). Témoins du goût de l'architecte pour la Renaissance flamandeLe style Renaissance flamande (XVIe s.) mêle des éléments inspirés de la Renaissance italienne à l’héritage architectural médiéval local. Le style néo-Renaissance flamande (de 1860 à 1914 environ) cherche à ressusciter cette architecture, à la faveur de l’émergence du nationalisme belge. Il se caractérise par des élévations en briques et pierres et des formes caractéristiques (pignons, tourelles, logettes)., neuf d'entre elles sont dotées d'un pignonPartie supérieure d’un mur-pignon, parallèle aux fermes de charpenterie, correspondant à la hauteur du comble. Il possède des rampants de formes variées : droits, chantournés, etc.. Verhelle réalise par ailleurs une surhausse en 1904 (voir n^o 16). L'architecte Jules Barth signe pour sa part trois habitations (voir n^os 31 à 35).


Dès 1893, l'artiste Jules Lagae élit domicile dans l'artère, d'abord dans un atelier en fond de parcelle, puis côté rue, au n^o 10 et enfin au n^o 8, deux bâtiments de style néo-Renaissance flamandeLe style Renaissance flamande (XVIe s.) mêle des éléments inspirés de la Renaissance italienne à l’héritage architectural médiéval local. Le style néo-Renaissance flamande (de 1860 à 1914 environ) cherche à ressusciter cette architecture, à la faveur de l’émergence du nationalisme belge. Il se caractérise par des élévations en briques et pierres et des formes caractéristiques (pignons, tourelles, logettes). (voir ces numéros). En 1899, l'avenue s'enrichit en outre d'une maison Art nouveauStyle Art nouveau (de 1893 à 1914 environ). Mouvement international, avec de fortes variantes locales, né en réaction aux styles « néo ». En Belgique, ce courant connaît deux tendances : d’un côté, sous l’égide de Victor Horta, l'Art nouveau « floral », aux lignes organiques ; de l’autre, l'Art nouveau géométrique, influencé par l'art de Paul Hankar ou la Sécession viennoise. conçue par l'architecte Victor Taelemans (voir n^o 80).

En 1942, la Ville propose d'exproprier les n^os 18 à 24 de l'avenue afin d'y édifier la nouvelle église que la paroisse du Sacré-Cœur de Bruxelles souhaitait bâtir en remplacement de celle, provisoire, conçue en 1907 rue Le Corrège, de l'autre côté de l'îlot (voir n^o 15a-17 de cette rue). Le projet est cependant abandonné en 1953, devant les protestations des habitants des maisons concernées. Le nouvel édifice, conçu en 1956, prend finalement place sur la parcelle voisine de la première église (voir rue Le Corrège n^o 17a-19a).

À partir des années 1960, le bâti de la plupart des angles de l'avenue a laissé la place à de vastes immeubles. À l'angle du square du même nom, la résidence Ambiorix (n^os 23 square Ambiorix et 2 avenue Michel-Ange) est conçue en 1967 pour les entreprises Englebert, par les architectes F. C. L. De Saeger et E. C. Henry. De l'autre côté, le n^o 28-30 square Ambiorix, à l'état de terrain vague depuis les années 1970, est aujourd'hui bâti d'un complexe hôtelier (bureau d'étude Peeters, 1992). Il remplace notamment le n^o 5 de l'avenue Michel-Ange, une maison de style éclectiqueStyle éclectique (de 1850 à 1914 environ). Courant architectural original puisant librement son inspiration dans plusieurs styles. bâtie en 1900.

À l'angle de la rue Franklin, un immeuble à appartements, aujourd'hui adapté en maison de reposPalier ou repos d'escalier. Plate-forme qui sépare deux volées d'escalier., s'implante en 1978 au n^o 54 de l'avenue (architecte Guy Daens).

Les angles formés avec l'avenue de Cortenberg n'ont pas échappé aux transformations dont cette dernière a fait l'objet.


Aux n^os 82-86 avenue Michel-Ange et 60-64 avenue de Cortenberg s'élève un immeuble de bureaux et de logements imaginé à partir de 1992 par le bureau d'architecture Samyn et Associés et bâti selon un permis de 2004. C'est suivant ce projet que la voirie a été aménagée en cul-de-sac. Côté Michel-Ange, le complexe a englobé, en les façadisant, trois habitations (voir n^os 82 à 86). Sur l'angle, le n^o 88, démoli, avait été doté, en 1920, d'une élégante devanture Beaux-ArtsStyle Beaux-Arts (de 1905 à 1930 environ). Courant architectural puisant son inspiration dans les grands styles français du XVIIIe siècle. Riche et ornementé, il se caractérise souvent par des élévations en (simili-)pierre blanche et/ou brique orangée ainsi que par l’usage du fer forgé pour les garde-corps et la porte..


Côté impair, un projet comprenant logements, bureaux et parkings est conçu en 1990 par le bureau d'architecture Schilling (n^os 83-85 et avenue de Cortenberg 52). Le complexe remplace trois maisons, dont le n^o 85-87, doté d'une devanture modernisteLe modernisme (à partir des années 1920) est un courant international prônant la suprématie de la fonction sur la forme. Il se caractérise par l’emploi de volumes géométriques élémentaires, de la toiture plate, des fenêtres en bandeau et des matériaux modernes comme le béton armé. en 1950 (architectes H. et A. Verwacht). Le n^o 83, façadisé, y est englobé (voir ce numéro).

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