Изначально улица проходила от набережной до Большого Сампсониевского проспекта и с 1836 года носила название Граничный переулок, так как он разделял участки владельцев промышленных предприятий. В 1849 году появляется название Бате́нинский переулок, а с 1865 года — Батенин.
Название свое Батенинский переулок получил по фарфоровому заводу Ф.С. Батенина, находившегося здесь с 1814 года, который просуществовал до 29 сентября 1838 г., когда на соседней фабрике вспыхнул пожар, уничтоживший все мастерские батенинского завода. После пожара завод не восстанавливали[1].
В декабре 1952 года Батенина улица была переименована в улицу Александра Матросова в честь героя Великой Отечественной войныА. М. Матросова. Тогда же к ней была присоединена оставшаяся часть Реймеровского проспекта.
Ре́ймеровский проспект (до 1914 года — переулок) был известен с 1887 года по фамилии врача А. К. Реймера, имевшего в начале проспекта две дачи. Проспект пролегал от современных Полюстровского проспекта до проспекта Непокорённых примерно посередине между современными Политехнической улицей и Кушелевской дорогой. В конце 1930-х — начале 1940-х годов, незадолго до начала войны, часть проспекта севернее железнодорожной линии вошла в территорию промышленной застройки.
В начале 1960-х годов часть улицы Александра Матросова также вошла в зоны промышленной и жилой застроек, в результате чего улица была сокращена до улицы Харченко. Таким образом, современная улица Александра Матросова является исключительно бывшей Батениной улицей, присоединённый бывший Реймеровский проспект полностью вошёл в территорию застройки.
Весь квартал от набережной до Большого Сампсониевского проспекта, 66 включительно значится как ул. Александра Матросова, 1. Здесь находились Соединенные механические заводы «Новый Лесснер». Часть производственных помещений, находящихся во дворе, было построено в 1898 году (архитектор К. К. Шмидт). В 1916—1917 годах по проекту инженера-техника С. И. Беляевского было перестроено и надстроено здание конторы, построена амбулатория и цеха. В октябре 2015 года начался снос корпусов завода под строительство жилья и бизнес-центра[3].
В сквере на углу улицы Александра Матросова и проспекта Карла Маркса7 мая1968 года был открыт памятник Александру Матросову (скульптор Л. М. Торич, архитектор Л. И. Шимаковский).
Напротив скверика с памятником, по адресу улица Александра Матросова, 12 находится построенный в 1901 году бывший доходный дом. Архитектор А. Г. Беме. Дом был надстроен в более позднее время.
Между Лесным проспектом, улицей Александра Матросова и Финляндской линией Октябрьской ж/д находится сад Александра Матросова.
Транспорт
Движение общественного транспорта по улице отсутствует. На Лесном проспекте находится остановка «Улица Александра Матросова», которую обслуживают трамвайные маршруты № 20, 61; автобусные маршруты № 251, 267. На Большом Сампсониевском проспекте одноимённую остановку обслуживает автобусный маршрут № 86.
Горбачевич К. С., Хабло Е. П. Почему так названы?: О происхождении названий улиц, площадей, островов, рек и мостов Ленинграда. — 3-е изд., испр. и доп. — Л.: Лениздат, 1985. — С. 28. — 511 с.
Городские имена сегодня и вчера: Петербургская топонимика / сост. С. В. Алексеева, А. Г. Владимирович, А. Д. Ерофеев и др. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Лик, 1997. — С. 21, 169, 183. — 288 с. — (Три века Северной Пальмиры). — ISBN 5-86038-023-2.
Зодчие Санкт-Петербурга. XIX — начало XX века / сост. В. Г. Исаченко; ред. Ю. Артемьева, С. Прохватилова. — СПб.: Лениздат, 1998. — 1070 с. — ISBN 5-289-01586-8.
Горбачевич К. С., Хабло Е. П. Почему так названы?: О происхождении названий улиц, площадей, островов, рек и мостов Санкт-Петербурга. — 5-е изд., перераб. — СПб.: Норинт, 2002. — 353 с. — ISBN 5-7711-0019-6.