Vejen har sit navn efter byen Sankt Petersborg i Rusland.
Byen gav navn til en villa, der lå i nærheden af Trianglen, og det var sikkert inspireret Sankt Petersborgs grundlægger, zar Peter den Store, aflagde i Danmark. I den forbindelse opholdt han sig bl.a. på Østerbro.
Petersborgvej går langs med villaens havegrund.
Villaen Petersborg eksisterer ikke længere. Den blev nedrevet omkring 1890 og i stedet blev der på stedet opført en beboelsesejendom på hjørnet af Trianglen og Nordre Frihavnsgade, som også fik navnet Petersborg.
