Дільницю запроєктували у 1886—1888 роках на південно-західній околиці міста архітектори Юліан Захаревич та Іван Левинський. Мальовничі вілли Кастелівки, розкидані серед зелених насаджень, реалізували ідею нових урбаністичних ідей — міста-саду.
Назва
Кастелівка походить від родини архітекторів та будівничих італійського походження. Ще в міських актах XVI століття згадується будівничий Захаріаш Кастелло з Лугано на прізвисько Справний. У XVII столітті відомі королівські архітектори Томаш та Матеуш Кастелло. А в документах другої половини XVII століття згадується у Львові міщанський рід Кастеллі, чий маєток Кастелівка розташовувався на ділянці між нинішніми вулицями Сахарова та Нечуя-Левицького. Історик мистецтва Юрій Бірюльов згадує архітектора Антоніо Кастеллі, який міг там мешкати у 1740—1750 роках Назва Кастелівка позначена також на кадастровій карті Львова 1849 року. Хоча на цій мапі Кастелівка містилась дещо нижче, біля Вулецької дороги (тепер вул. Сахарова), Юліан Захаревич та Іван Левинський вирішили присвоїти цю назву своєму урбаністичному проєкту.
Реалізувати свою мрію архітекторам вдалося лише частково, бо Кастелівка виявилася занадто близькою до центру. Її ідея народжувалася у часи кінних фіакрів, а в епоху появи електричних трамваїв та автомобілів мальовниче передмістя було поглинуте багатоповерховою міською забудовою. Тому лише на окремих ділянках змогли створити фрагменти омріяного «міста-саду».
Проєкт плану забудови Кастелівки 1899 року
Одне з найдавніших зображень Кастелівки (1894)
Собків став узимку перетворювався на ковзанку (1910)
Вигляд на Кастелівку (2016)
Проєкт реконструкції спорткомплексу ЛКП "Спортресурс"
Забудова
Сучасна забудова дільниці переважно походить з кінця XIX — перших десятиліть XX століття. На вул. Котляревського до перетину з вул. Івана Левинського ліву сторону, з непарною нумерацією, складають переважно вілли давньої Кастелівки, а праву — багатоквартирні будинки. Далі переважають багатоповерхові будинки, але суцільної червоної лінії немає. Нечисленні вільні ділянки в останнє десятиріччя інтенсивно забудовуються.
Назву «Кастелівка» надали 1992 року вулиці, прокладеній у 1930-х роках під схилами узгір'я, на якому розташовувалась віллова дільниця Кастелівка, що упродовж свої історії існування мала назви — вулиця Леопольда Ліса-Кулі, Шефельґассе, Матросова.
У 2020 році розпочалися роботи з реконструкції спортивного комплексу ЛКП «Спортресурс» на території колишнього Собкового ставу.
Мельник І. В. Львівський Новий Світ та південні околиці Королівського столичного міста Галичини від Святого Юра до Наварії. — Львів : Центр Європи, 2009. — 288 с. — ISBN 978-966-7022-82-2.