Montelius ble medlem av Kungliga Vitterhets Historie och Antikvitets Akademien i 1877 og av Kungliga Vetenskapsakademien i 1895. Han ble tildelt Kungliga priset i 1885. 12. april 1917 ble han innvalgt i Svenska Akademien på stol nummer 18 etter Vitalis Norström og inntrådte 20. desember samme år.