Начинается улица Владимирская на территории бывшей Солдатской слободы (в границах нынешних улиц Больничной, Владимирской, Коммунистической и Дачной), которая начала застраиваться еще в 1850-х годах. В краеведческой картотеке купца Константина Головкина имеются сведения, что этот участок земли был отведен солдатам — участникам Крымской кампании бесплатно, при условии непередачи ее третьим лицам.
Между Коммунистической и Тухачевского улица Владимирская проходила по территории Мещанского поселка. Там дореволюционная застройка обрывалась у глубокого Колесникова оврага. В 1930—40-х годах самарцы обживут и этот район, который получит название Нижние Ямы. Здесь есть несколько зданий, имеющих адрес по Владимирской, – №№ 51, 62, 62а и 64.
Из дореволюционных построек на улице Владимирской сохранилось построенное в 1910 году здание школы (ныне – лицей “Классический”). Это двухэтажное здание, построенное по проекту архитектора Дмитрия Вернера, имеет адрес Владимирская, 31а.
Современная высотная застройка началась здесь в 1976 году с Мичуринских микрорайонов. При их возведении не только сносились дореволюционные домишки, но и исчезали с карты города улицы. Так, например, на месте дома №26 и его двора проходили переулки Айвазовского и Верещагина.
В середине 1980-х годов началась застройка микрорайона братьев Кузнецовых на участке Владимирской от проспекта Карла Маркса до улицы улицы Тухачевского. Возведение этого жилого массива было приурочено к четырехвековому юбилею города. Торец дома №48 по улице Владимирской украшает посвященная этой дате мозаика.