10 maja 1789 Jean-Pierre Blanchard dokonał w tym miejscu jednego z pierwszych w Warszawie lotów balonem. W kolejnych latach na Foksalu przeprowadzano kolejne starty balonów, m.in. w 1806 dokonał tego Jordaki Kuparentko.
W końcu lat 70. XIX wieku Przeździeccy, następni właściciele dóbr, przeprowadzili ich parcelację. Nadany wtedy kształt ulicy, przekształconej z ogrodowej alei, przetrwał do dzisiaj. W latach 1875–1877 w końcu ulicy wzniesiono pałac Konstantego Zamoyskiego. W 1880 zburzono kamienicę zamykającą wylot alei w kierunku Nowego Światu, a dawny ogród zaczął być zabudowywany.
W latach 1939–1940 pod nr 17 działała kawiarnia Café Bodo.
W czasie powstania warszawskiego przebiegała tu II linia obrony Powiśla, tędy powstańcy wycofywali się do śródmieścia, barykada znajdowała się na wysokości domu nr 11. W budynku przy Foksal 3/5 działał szpital powstańczy.
Ulica i jej zabudowa przetrwała wojnę poza tym bez większych zniszczeń. Doszczętnie zbombardowany został tylko budynek pod numerami 14 i 12.
W okresie PRL w budynku pod nr 10 miał siedzibę Dom Radzieckiej Nauki i Kultury.