Le sentier suit l'ancienne voie ferrée de la ligne Beaune–Santenay, démantelée en 1970, et aujourd'hui son revêtement en calcaire concassé serpente à plat et sans voiture sous une allée de chênes et de tilleuls, offrant aux cyclistes un passage ininterrompu à travers des appellations dont les noms — Pommard, Volnay, Meursault — constituent un inventaire du terroir bourguignon.
Les visites à vélo des vins de Beaune partent du Parc de la Bouzaize à la lisière sud des remparts médiévaux, où un groupe de loueurs et d'opérateurs de visites guidées occupe un pavillon spécialement construit à côté du point de départ. L'itinéraire grimpe doucement à travers la Côte de Beaune, longeant le flanc est de la pente où les pieds de Pinot Noir et de Chardonnay poussent en étroites bandes de marne et de calcaire, chaque parcelle étant délimitée par des murs en pierre sèche et des piquets en bois. Les cyclistes passent devant des caves aménagées directement à flanc de colline, leurs portails voûtés signalés par des panneaux peints à la main annonçant des dégustations ; de nombreux domaines accueillent les visiteurs sans rendez-vous durant l'après-midi, bien que les rendez-vous restent la norme dans les domaines classés premier cru.
Le terrain est facile — un dénivelé positif cumulé de moins de deux cents mètres — et la largeur du sentier permet d'accueillir sacoches et remorques, faisant de la balade à vélo à Beaune un choix courant pour les familles et les cyclistes novices. Les visites commerciales font généralement escale dans deux ou trois domaines, permettant ainsi de visiter les caves et de déguster des vins de village, premier cru et grand cru. Les cyclistes autonomes peuvent télécharger des traces GPS auprès de l'office de tourisme de la Côte-d'Or ou suivre les pictogrammes de vélos blancs peints à intervalles kilométriques le long du parcours.
La Voie des Vignes reste ouverte toute l'année, bien que la période la plus prisée s'étende de mai à octobre, lorsque les vignes sont en feuilles et que le gravier est sec. Les cyclistes hivernaux croiseront moins de visiteurs et quelques passages boueux près des traversées forestières au sud d'Auxey-Duresses. Le sentier rejoint la Véloroute du Vignoble de Bourgogne, un réseau de deux cents kilomètres qui s'étend au nord vers Dijon et au sud vers Chagny, faisant de Beaune le pivot naturel des itinéraires cyclables bourguignons de plusieurs jours.
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