Улица названа Бармалеевой во второй половине XVIII века по фамилии домовладельца[2] (впервые на картах Санкт-Петербурга такое название зафиксировано в 1798 году) и имеет в составе названия форму краткого притяжательного прилагательного женского рода[3][4].
До этого она иногда именовалась Передней Матвеевской[5] по находившейся неподалёку церкви св. Апостола Матфия.
По одной версии, купец Бармалеев[6] держал здесь склады ещё в начале царствования Екатерины Великой. По другой, улица названа в конце XVIII века по фамилии майора или подполковника Степана Бармалеева[1]. Эти две версии не исключают друг друга. По данным историка Петербурга Ларисы Бройтман[5], прапорщик полиции Андрей Иванович Бармалеев жил здесь с супругой Агриппиной Ивановной и детьми в середине XVIII века, затем домом владел его сын, вахмистр Тихон Бармалеев. То, что Бармалеевы жили на Городском острове в первой половине XIX века, зафиксировано в адресных книгах того времени[7].