Первоначально улица называлась Первой или Каменной линией, потом — Первой Береговой улицей, а в конце XVIII века — Воскресенской. В 1730 году на будущей Шпалерной улице вблизи Литейного двора по приказу Бирона был расквартирован полк Конной гвардии. Согласно существующей легенде, сделано это было неслучайно. Императрица Анна Иоанновна всерьез опасалась Елизаветы, дочери Петра I, жившей в это время в «Смольном доме», и в случае чего надеялась на помощь гвардейцев.
И лишь с 1859 года улицу стали называть Шпалерной, по иронии судьбы, именно тогда мастерских на ней уже не стало. А еще одно свое название — улица Воинова — она получила при Советской власти в память об Иване Авксентьевиче Воинове, зарубленном казаками за распространение газеты «Листок «Правды».