Улица Галактионовская появилась на первом генеральном плане развития города 1782 года. До 1840-х годов именовалась Татарской. Это название было связано с тем, что в конце XVIII века самарские мусульмане компактно проживали в границах нынешних улиц Венцека, Галактионовской, Самарской и Пионерской.
В 1840-х годах улица стала называться Троицкой – в честь одноименной церкви, которая была возведена в 1844 году и находилась на месте левого крыла Дома специалистов (Ленинградская, 72).
В мае 1925 года Троицкую переименовали в честь революционера, председателя Самарского губисполкома Алексея Галактионова. Сквер, носящий его имя, находится между домами №14 по улице Маяковского и №207 по Молодогвардейской. В 1989 году там был установлен памятник Алексею Галактионову.
В 1915 году улица Троицкая стала одной из первых, по которой прошел самарский трамвай. Не удивительно, что выбор пал именно на нее: сказывалась близость главного городского базара.
Появился он еще в первой половине XIX века и не пользовался большой популярностью среди торговцев, т.к. находился на окраине города. В 1855 году, после того, как пожар уничтожил главный городской рынок на Алексеевской площади (ныне – пл. Революции), Троицкий базар стал главным в Самаре. Сейчас на его территории соседствуют кирпичные лавки, построенные еще в XIX веке, и возведенный в 1970 году корпус Центрального рынка Самарского района (Галактионовская, 29).
Улица Галактионовская в районе Троицкого рынка весьма интересна с исторической и архитектурной точек зрения. Здесь можно встретить здания в стиле модерн, как, например, дом купца Ивана Федорова (Галактионовская, 25). В 1930 году, когда в Самаре был открыт Средневолжский краевой медицинский институт, здесь расположился его административный корпус.
Неорусский стиль представлен в окрестностях Троицкой площади доходным домом купца Кудряшова (Галактионовская, 41). Он примечателен тем, что в июле 1911 года в нем жила, находясь проездом в Самаре, Марина Цветаева со своим будущим супругом Сергеем Эфроном. Еще один литератор, связанный с улицей Галактионовской, – датский писатель Мартин Андерсен Нексе. В 1922 году он посещал Самару и бывал в детском доме № 1 в бывшем особняке купчихи Варвары Курлиной (Галактионовская, 21).
Среди конструктивистских построек 1930-х годов стоит выделить Дом специалистов, центральная часть которого имеет адрес Галактионовская, 38, и Дом просвещенцев (Галактионовская, 45).
На перекрестке улиц Галактионовской и Ленинградской находится трехэтажный дом в стиле сталинской неоклассики, построенный в 1954 году для сотрудников института “Гидропроект”.
Среди прочих достопримечательностей района Троицкой площади стоит выделить здание торгового дома “Кудряшов и Чесноков” (Галактионовская, 40), в котором в советское время работал городской Дом моделей, а также открытые в 2000 году стелу Владимиру Высоцкому в сквере, носящем его имя, и старейший в Самаре рок-бар – “Подвал” (Галактионовская, 46).
На отрезке между улицами Некрасовской и Льва Толстого также есть несколько архитектурно значимых зданий. Прежде всего – особняк купца Николая Жоголева (Галактионовская, 57). Он был построен в 1907 году по проекту архитектора Георгия Мошкова в стиле эклектики с элементами барокко. Практически напротив находится доходный дом купца Степана Решетникова, в котором работала принадлежавшая ему конфетная фабрика (Галактионовская, 68).
Между улицами Льва Толстого и Красноармейской находится один из самых ярких памятников деревянного зодчества в нашем городе. Дом мещанки Марии Рафаиловой (Галактионовская, 82) привлекает внимание готическими стрельчатыми оконными проемами и бочкообразными («кубоватыми») крышами эркеров.
Обладает запоминающимся деревянным декором и дом купца Когана (Галактионовская, 91), чья стена в 2016 году была украшена арт-объектом “Тетрис” самарского художника Андрея Сяйлева.
В 2022 году отрезок улицы Галактионовской от Красноармейской до Вилоновской был перекрыт в связи со строительством станции метро “Театральная”, которую планируют открыть в 2024 году. Самое заметное здание здесь – бывшая Первая мужская гимназия, среди выпускников которой – актер Николай Симонов и один из первых пяти маршалов СССР Александр Егоров. В 1935 году здание Первой мужской гимназии надстроили на два этажа. Сейчас это один из корпусов СамГТУ (Галактионовская, 141).
Дуэт, пользующийся популярностью у самарских художников, составляют дома нотариуса Евдокима Юрина (Галактионовская, 169 / Ульяновская, 23) и купчихи Елизаветы Кошелевой (Галактионовская, 171).
В районе пересечения с Ярмарочной Галактионовская разделяет обрамленную сталинками Самарскую площадь и сквер 30-летия Победы, по бокам от которого находятся здания в стиле советского модернизма – 12-этажный жилой дом (Галактионовская, 130) и здание проектных институтов (Галактионовская, 132) 1970-х годов постройки.
Неподалеку находится Главное управление МЧС по Самарской области (Галактионовская, 193). Оно занимает реконструированное в советский период здание Воскресенской пожарной части.