По четной стороне улицы, начиная от Троицкой площади по направлению к Большой Невке, первым стоял дом посольского переводчика Петра Суды, сына которого в 1740 г. привлекли к процессу А. П. Волынского, выступившего против засилья Бирона. На углу нынешней Мичуринской улицы стоял дом шута Петра I — боярина П. И. Бутурлина. Далее размещались участки руководителя строительства Адмиралтейства А. В. Кикина, князя Ю. А. Xилкова. У Большой Невки находился участок обер-комиссара Петербурга Д. А. Бестужева.
К 1725 г. улица оставалась безымянной, сформировалась и застроилась на протяжении нынешней Мичуринской улицы до набережной Большой Невки. Первое ее название, Дворянская, появилось в 1731 г. В 1751 г. она называлась Большой Дворянской, с 1762 г. — Троицкой Большой. С 1777 г. — Дворянская, с 1796 г. — Большая Дворянская. При этом Малой Дворянской была сначала часть современной улицы Чапаева, а позднее — Мичуринская улица. В октябре 1918 г. ее переименовали в 1-ю улицу Деревенской бедноты. В 1935 г. улица стала Куйбышевской — в честь советского партийного и государственного деятеля В. В. Куйбышева. Куйбышевской она была до 1955 г., хотя с 1937 г. стал употребляться современный вариант.
В связи с ростом города, развитием в нем промышленности и торговли менялся и социальный состав жителей этого района. На Большой Дворянской улице стали селиться чиновники, мещане, купцы. В 1849 г. на ней находилось пять каменных одно— и двухэтажных домов; шесть домов имели каменные первые этажи. С конца XIX в. началась ее интенсивная застройка. На месте деревянных домов и пустырей возведены многоэтажные доходные дома, в большинстве принадлежавшие купцам и чиновникам средней руки.
В одном из домов на Большой Дворянской улице в 1861–1862 гг. жил Н. Я. Николадзе, грузинский публицист, литературный критик, деятель национально-освободительного и демократического движения в Грузии. В 1861 г. за революционную деятельность его исключили из Университета и заключили в крепость. В 1864 г. выехал в Западную Европу, сотрудничал с А. И. Герценом. В 1912 г. жил на Малой Посадской улице, 15.
Первый участок на четной стороне улицы в конце XIX в. занимал Петровский родовспомогательный приют. Здесь же находился винный погреб промышленной фирмы «Петров В. Е., Натус Ф. и Ко, водочные заводы». Фирма основана в 1863 г. купцом 1-й гильдии, потомственным почетным гражданином В. Е. Петровым.
Нечетная сторона улицы открывается монументальным домом № 1/5, выходящим на Троицкую площадь. Здание возведено в 1956 г. по проекту архитекторов О. И. Гурьева, А. П. Щербенка и Я. Н. Лукина.
До переезда в Москву (1962 г.) в доме 1/5 жил И. В. Спиридонов, государственный и партийный деятель, в 1957–1962 гг. — 1-й секретарь Ленинградского обкома КПСС. Здесь же жили первый секретарь Ленгорисполкома Г. И. Попов и начальник управления садовопаркового хозяйства В. Е. Романов.
С 1972 по 1984 г. проживал 1-й секретарь Ленинградского обкома в 1970–1983 гг. Г. В. Романов. Со стороны улицы Куйбышева ему установлена мемориальная доска.
Здесь же жили доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники Б. В. Проскуряков, директор ВНИИ гидротехники имени Б. Е. Веденеева и И. С. Исаев — директор Кировского завода.
Жил специалист в области приборостроения, организатор приборостроительной промышленности, дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственной премии М. П. Панфилов, прошедший путь от инженера до генерального директора ЛОМО, возглавлявший его коллектив в течение 24 лет. Бронзовый бюст М. П. Панфилова установлен на аллее Героев в Парке Победы.
В 1962–1986 гг. жил военачальник, гвардии генерал-полковник, Герой Советского Союза Н. Д. Антонов. В 1990 г. по проекту архитектора Т. Н. Милорадович Н. Д. Антонову установлена мемориальная доска.
С 1957 по 1975 г. жил главный архитектор (1951–1971 гг.) города, народный архитектор СССР (1970 г.) В. А. Каменский. На фасаде дома со стороны Троицкой площади ему установлена мемориальная доска.
В разное время проживали: поэт Г. А. Некрасов, автор романа «Отец Иакинф» В. Н. Кривцов, О. Д. Форш, художник-плакатист М. А. Гордон.
В доме жили медики: ученый-физиолог, историк науки Л. Г. Лейбсон; первый биограф И. А. Орбели, основоположник отечественной клинической нейрогенетики С. Н. Давиденков; педиатр и физиолог, академик АМН СССР Н. И. Красногорский.
Жил географ, океанолог и полярный исследователь, академик АН СССР, Герой Социалистического Труда А. Ф. Трешников.
В этом же доме жили прославленные балерины И. А. Колпакова, А. Я. Шелест и О. Н. Моисеева. В 1960–2000-е гг. жила народная артистка РСФСР, певица В. В. Максимова — солистка Театра оперы и балета им. С. М. Кирова.
Некоторое время жил Б. В. Спасский, десятый в истории шахмат чемпион мира (1969–1972 гг.). С 1976 г. живет во Франции.
Жили актеры — Герой Социалистического Труда, народный артист СССР А. Ф. Борисов и актер Большого драматического театра Б. С. Рыжухин.
Здесь же жила Д. А. Лазуркина, член партии с 1902 г. В течение многих лет она вела нелегальную работу в пролетарских районах Петербурга. После февраля 1917 г. введена в состав Петербургского комитета РСДРП(б). С 1920-х гг. занималась народным просвещением.
Здесь же проживала знаменитая спортсменка Г. И. Зыбина. С 1948 по 1968 г. она защищала часть сборной команды СССР. Установила 13 мировых рекордов, 8 раз была чемпионкой страны, завоевала 32 золотые медали, в том числе и олимпийскую. Участвовала в четырех Олимпиадах подряд. Ее мужем был командир крейсера «Аврора» (1964–1985 гг.) Ю. И. Федоров, с которым они прожили 30 лет.
В 1912–1914 гг. по проекту архитекторов Д. М. Иофана и А. Л. Раппопорта возведен в стиле неоклассицизма доходный дом № 5 Г. А. Бурмистрова, имевшего мелочный лабаз и мясную торговлю. Архитектурное решение здания, как и дома № 10 на противоположной стороне улицы, навеяно образцами итальянского Возрождения.
В середине 1910-х гг. жил художник В. А. Табурин, корреспондент «Нивы» во время Русско-японской войны.
С 1915 по 1928 г. жил микробиолог академик Н. Ф. Гамалея, научный руководитель Института оспопрививания в Ленинграде (1912–1928 гг.).
Соседний дом № 7 возведен в 1896–1897 гг. по проекту архитектора В. Ф. Розинского. Впоследствии надстроен. В 1905 г. им владел потомственный почетный гражданин Н. П. Марков, владелец ящичной фабрики. В 1906 г. в доме при аресте боевика эсера Ковальчука обнаружили 31 стеклянную трубку для бомб. Здесь находился ресторан «Большая Невка» владельца Г. А. Соколова.
Дом № 9 возведен в 1866 г. по проекту выпускника Академии художеств А.В. фон Граббе. Впоследствии надстроен. До революции находилась богадельня для престарелых женщин прихода общества Троицкой церкви. Здесь же была зубная лечебница Штромвассера.
В 1930–1940-е гг. в жил председатель Леноблисполкома И. Д. Дмитриев, уроженец Санкт-Петербургской губернии. С 1925 г. — на комсомольской работе. В годы войны — секретарь Лужского райкома партии. С 1946 г. — секретарь Ленинградского обкома ВКП(б).
С 1948 г. — председатель Ленинградского облисполкома. Он был одним из репрессированных по «ленинградскому делу». Его арестовали 20 ноября 1950 г. Осудили 18 октября 1951 г. на 25 лет тюрьмы.
В течение 9 месяцев он сидел под следствием в Лефортовской тюрьме. Затем четыре года, до реабилитации, в Александровском централе. В дальнейшем находился на руководящей советской работе.
Во время Великой Отечественной войны в сводках Совинформбюро иногда появлялись сообщения: «Партизаны отряда под командованием товарища Д., действующего в одном из районов Ленинградской области, оккупированных немцами, нанесли большой урон немецко-фашистским захватчикам».
«Товарищ Д.» — это комиссар 9-й партизанской бригады (три тысячи бойцов и командиров).
Об обороне Луги и о партизанских рейдах И. Д. Дмитриев написал книгу «Записки товарища „Д“». (Л., 1969). На счету его бригады — 35 боевых операций, 11 разгромленных гарнизонов врага, 25 подорванных эшелонов с живой силой и вооружением, 17 уничтоженных танков и 4 самолета противника.
И. Д. Дмитриев был полностью реабилитирован. Он скончался в июне 1968 г. и похоронен на Лужском мемориальном кладбище.
Дом № 11/9, выходящий на Мичуринскую улицу, возведен в 1872–1875 гг. по проекту архитектора и живописца А. С. Эрбера. В 1895–1901 гг. А. П. Сосковым дом надстроен и расширен. До 1917 г. в нем размещалось Первое женское начальное училище, попечителем которого был М. А. Лейкин.
На участке, занимаемом домом № 13, в 1870-х гг. находилась деревянная постройка. В ней собирался один из народнических кружков. В 1876 г. здесь было положено начало «Северной революционнонароднической группе», ставшей позднее партией «Земля и воля». Ее возглавляли такие выдающиеся представители народничества, как Г. В. Плеханов, С. М. Степняк-Кравчинский, А. Д. Михайлов, О. В. Аптекман. Квартира служила местом для ночлега революционеров, приезжающих в Петербург из провинции.
Теперь на месте деревянного дома стоит каменное здание, возведенное в 1879 г. В 1902 г. по проекту А. П. Соскова возведены дворовые корпуса. До 1917 г. находились трактир и гостиница владельца дома Е. А. Андреева.
До 1901 г. проживал купец 2-й гильдии Г. В. Козин, в 1872 г. осно вавший семейное дело по продаже мануфактурного и галантерейного товара. Ему принадлежали лавки по продаже суровского и табачного товара в домах №№ 13, 17 и 25 по Большой Дворянской улице.
Его сын А. Г. Козин (отец певца В. А. Козина) из этого дома переехал на Малую Посадскую улицу, 20. Он владел магазинами в домах № 9 и № 27 по Большой Дворянской улице. В 1914 г. он переехал на Большую Дворянскую, 28, и открыл новый магазин в доме № 30.
На участке дома № 15 до революции находился дом, принадлежавший купчихе Е. Н. Гусевой, занимавшейся мелочной и квасной торговлей. До 1917 г. здесь размещался книжный магазин Я. Г. Новожилова.
В 1978–1979 гг. 5-й трест Главленинградстроя возвел здание комбината высокорецептурных хлебо-булочных изделий (дом № 15). Специалисты института «Роспищепромавтоматика» разработали индивидуальный проект: фасад четырехэтажного дома выдержан в простом, но современном стиле, увязанном с окружающими зданиями. В первом этаже разместился магазин-кафетерий. За сутки комбинат выпускает до 45 тонн печенья, рогаликов, различных булочек. В настоящее время комбинат акционирован и именуется ОАО «Xлебный дом „Арнаут“». С 2008 г. место магазина-кафетерия «Арнаута» занимает ЗАО «Банк „Интеза“», дочерний банк итальянской финансовой группы IRtesa Sarpaole.