Vejen har sit navn efter byen Sankt Petersborg i Rusland.
Byen gav navn til en villa, der lå ved Trianglen, og det fortælles at den har sit navn, fordi Sankt Petersborgs grundlægger, zar Peter den Store, opholdt sig her, da han i 1716 var i Danmark.
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.
Petersborgvej går langs med villaens havegrund.
