Тюрьма Трубецкого бастиона и гауптвахты крепости с декабря 1917 года вошли в систему тюрем ВЧК. В 1919 году в крепости были расстреляны 4 великих князя (братья Николай Михайлович и Георгий Михайлович, Павел Александрович и Дмитрий Константинович). В годы красного террора (1917—1921) расстрелы на территории Петропавловской крепости производились в районе левого фаса Головкина бастиона между крепостной стеной и Кронверкским проливом. В конце 2009 года на территории крепости были обнаружены массовые захоронения жертв красного террора. Первой жертвой большевистских расстрелов на территории Петропавловской крепости, чьи останки удалось идентифицировать специалистам, стал кавалер ордена Святого Георгия, герой обороны Порт-Артура, генерал-майор по Адмиралтейству А. Н. Рыков.