Zabudowa ulicy ukształtowała się ostatecznie między II poł. XIX w. a latami 30. XX w. W 1879 r. oddano do użytku Most Litiejny, łączący lewy brzeg Newy i Prospekt Litiejny z Dzielnicą Wyborską. W czasie tzw. krwawej niedzieli w 1905 r. ulicą szedł jeden z robotniczych pochodów zmierzających do Pałacu Zimowego. Na Prospekcie Litiejnym demonstrowano również w czasie rewolucji lutowej i kryzysu lipcowego w 1917 r. Podczas tego ostatniego wydarzenia na rogu Prospektu Litiejnego i Prospektu Newskiego doszło do strzelaniny między wojskami lojalnymi wobec Rządu Tymczasowego a marynarzami z Kronsztadu, popierającymi bolszewików.