Ο δρόμος σχεδιάστηκε τον 19ο αιώνα, μετά την ανεξαρτησία της Ελλάδας, στο πλαίσιο της ανασυγκρότησης της πρωτεύουσας από τους αρχιτέκτονες Σταμάτη Κλεάνθη και Έντουαρντ Σάουμπερτ. Η αρχική του ονομασία ήταν οδός Βουλεβαρίου (από το γαλλικό boulevard), και ήταν γνωστός και ως «ο δρόμος με τις γαζίες» λόγω των δέντρων που στόλιζαν τις πλευρές του και μοσχοβολούσαν την περιοχή.
Αργότερα, καθιερώθηκε η σημερινή του ανεπίσημη ονομασία, οδός Πανεπιστημίου, χάρη στην παρουσία του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, ενός από τα ιστορικότερα εκπαιδευτικά ιδρύματα της Ευρώπης, το οποίο δεσπόζει κατά μήκος της διαδρομής του δρόμου.
Μαζί με το Πανεπιστήμιο, στην ίδια περιοχή βρίσκονται και άλλα δύο κορυφαία δείγματα νεοκλασικής αρχιτεκτονικής: η Ακαδημία Αθηνών και η Εθνική Βιβλιοθήκη. Τα τρία αυτά κτίρια, γνωστά ως η Αθηναϊκή Τριλογία, είναι έργα των Δανών αδελφών Χάνσεν: του Κρίστιαν Χάνσεν, που σχεδίασε το Πανεπιστήμιο, και του Θεόφιλου Χάνσεν, ο οποίος επιμελήθηκε την Ακαδημία και τη Βιβλιοθήκη.
Η Εθνική Βιβλιοθήκη για πολλά χρόνια στεγαζόταν στο Βαλλιάνειο Μέγαρο, όμως πλέον η κύρια συλλογή της έχει μεταφερθεί στις νέες εγκαταστάσεις του Κέντρου Πολιτισμού Ίδρυμα Σταύρος Νιάρχος.
Κατά τη διάρκεια του 20ού αιώνα, η Πανεπιστημίου απέκτησε ακόμη μεγαλύτερη σημασία, εξελισσόμενη σε οικονομικό και εμπορικό κέντρο, με την παρουσία τραπεζών, καταστημάτων και επιχειρήσεων.
Ωστόσο, υπάρχει ένα διαχρονικό λάθος που επιμένει εδώ και δεκαετίες: το όνομα «οδός Πανεπιστημίου» δεν είναι το επίσημο. Από τις 7 Σεπτεμβρίου 1945, ο δρόμος έχει επίσημα μετονομαστεί σε οδός Ελευθερίου Βενιζέλου, προς τιμήν του ιστορικού πρωθυπουργού. Παρ’ όλα αυτά, η παλιά ονομασία παραμένει πιο γνωστή και ευρέως χρησιμοποιούμενη από το κοινό.
Σήμερα, η Πανεπιστημίου συνεχίζει να αποτελεί κεντρικό σημείο της Αθήνας, με σχέδια ανάπλασης να στοχεύουν στη βελτίωση του δημόσιου χώρου και της καθημερινής ζωής στο κέντρο της πόλης.
