В середине XVII века здесь образовалась Новая Дмитровская слобода, как выселки от находившихся недалеко, внутри Земляного города, старых Дмитровских слобод. Занимались жители слободы, скорее всего, торговлей и изготовлением телег, так как рядом, на современных Садовой-Каретной и Садовой–Триумфальной улицах находились в XVII-XVIII веках тележные ряды.
На своей главной улице слобожане выстроили церковь во имя св. Николая Чудотворца, первое упоминание о которой относится к XVI веку, когда она была еще деревянной. В конце XVII века они просили построить в слободе каменное здание церкви и получили разрешение царя Алексея Михайловича. Он пожаловал им икону св. Николая Чудотворца «с чудесами», с тех пор находившуюся в церкви. Именно эта церковь изображена на картине «Боярыня Морозова» В.И. Сурикова. Через двести лет церковь пришлось заново перестраивать, так как она стала тесной для разросшегося населения окраин. К 1904 году практически все строительные работы были закончены и церковь, в которой прежде с трудом помещалось 50 молящихся, стала достаточной для 4 тысяч. При сооружении трапезной, возможно, впервые в России было применено новшество: железобетонное перекрытие двоякой кривизны, спроектированное А.Ф. Лолейтом. В советское время церковь была закрыта. В 1936 году в ней разместили Центральный антирелигиозный музей, который ранее располагался в Страстном монастыре, предназначенном под снос. Сейчас здание бывшей церкви (№23) занято студией союзмультфильма.
В XVIII веке Новодмитровская слобода была застроена по одной стороне лишь до Весковского переулка, по другой - до Палихи. За дворами западной стороны лежало обширное Миусское поле, кое-где на нем произрастали рощи. В пожар 1812 сгорели только строения по современной Долгоруковской улице. В этой связи название Палихи, близлежащей улицы, связывают с пожаром, но скорее всего это название произошло от окружавшего улицу в XIX веке поля.
В XIX веке Долгоруковская улица в основном состояла из маленьких домов, построенных небогатыми владельцами. Появлением множества мелких строений на этой улице объясняется тем, что в Новой слободе каждый участок имел сравнительно не большие размеры, выходя на главную улицу узкой передней границей и протягиваясь в глубину длинным садом. В то время за современной студией мультфильмов находился большой участок купца Ивана Макарова - на улицу выходил деревянный дом, а позади простирался сад общей площадью 6000 мІ с прудом посередине. Уже в конце XIX участок разделили на две половины, одну из которых приобрел прусский подданный Август Зиберт, выстроивший в 1891 году особняк (№27) по проекту одного из самых интересных архитекторов рубежа веков, Романа Ивановича Клейна.
Только в конце XIX – начале XX века Долгоруковская улица стала обстраиваться каменными домами, преимущественно двухэтажными. В 1880-х годах на улице появилась конка. В 1899 году она была заменена трамваем – первым московским электрическим трамваем, ходившим от Страстного монастыря (Пушкинская площадь) до Бутырской заставы. На Долгоруковской улице в доме Бутюгиной (№33) жила семья Маяковских. Еще будучи гимназистом, Владимир Маяковский учувствовал в революционном движении, правда весьма неудачно: в 1908 годе его, попавшего в засаду у подпольной типографии, арестовали и препроводили в расположенную неподалеку Сущевскую часть, но в скором времени выпустили.
В годы сталинских пятилеток палисадники у домов были снесены, улица значительно расширена, покрыта асфальтом. Трамвайное движение сняли и заменили троллейбусным. В 1952 году в конце Долгоруковской улицы появился вестибюль станции метро «Новослободская» (архитекторы А.Н. Душкина А.Ф. Стрелкова), с щедрым использованием крупных деталей классической архитекторы. Район: Центральный, Тверской. Близлежащие метро: Маяковская, Новослободская. Прежние названия улицы: Новослободская улица, улица Каляева.
© По материалам книги Аверьянова К.А. «История московских районов»