Петропавловская крепость заложена 27 мая 1703 года.

По преданию, Петр I сам выбрал место для новой крепости – небольшой Заячий остров (по-фински – Енисаари), расположенный в устье реки Невы. Цитадель в форме шестиконечной звезды сооружалась по проекту, составленному французским инженером Ж.-Г. Ламбером при участии царя. Шесть куртин соединяют шесть мощных бастионов, названных именами сподвижников Петра I. Оборонительную систему с запада и востока замыкают Иоанновский и Алексеевский равелины. Два моста — Иоанновский и Кронверкский — соединяют Заячий остров с Петроградским.

1 октября 1703 года крепость освятили. На Государевом бастионе был поднят Андреевский флаг, на крепостных валах установлены триста орудий.

29 июня 1703 года в центре Петропавловской крепости заложили небольшую деревянную церковь во имя апостолов Петра и Павла, на месте которой в 1712–1732 годах возвели каменный собор.

С 1731 по 1858 год Петропавловский собор имел статус кафедрального храма столицы, затем был причислен к придворному ведомству. Собор служил усыпальницей царствующего Дома Романовых. Здесь похоронены русские императоры и императрицы от Петра I до Николая II, за исключением Петра II и Иоанна VI. С собором крытой галереей соединена Великокняжеская усыпальница.

В течение XVIII–XIX веков на территории крепости были построены здания и сооружения разного назначения: Ботный дом, Артиллерийский цейхгауз, Монетный двор, Комендантский и Инженерный дом, гауптвахта и другие.

Уже в XVIII веке крепость стала местом заключения государственных преступников, в XIX — главной политической тюрьмой России.

При императоре Александре I в начале XIX века крепость впервые была открыта для посетителей. В 1900-е годы в Петропавловском соборе проводились экскурсии по императорскому некрополю. В 1924 году тюрьма Трубецкого бастиона превратилась в музей.

В 1954 году комплекс зданий Петропавловской крепости был передан Государственному музею истории Ленинграда (Санкт-Петербурга).