Pietari-Paavalin linnoitus on pysynyt kolmen vuosisadan ajan Pietarin kaupungin keskuksena. Suomenlahden ja Nevan linnoitusten ketjun sulkeva Pietari-Paavali ei ole koskaan ollut mukana sotatoimissa. Sen strateginen merkitys väheni merkittävästi ennen kuin rakennustyöt oli ehditty saattaa päätökseen. Pietari-Paavalin linnoitusta pidetään ainakin osin itsensä Pietari Suuren luonnostelemana.

1703 Jänissaarelle perustetaan ensimmäinen Pietarin mukaan nimetty maavalli- ja puulinnake

1706 Pietari Suuri laskee omakätisesti uuden kivilinnoituksen peruskiven syntymäpäivänään. Linnoitus on muodoltaan epäsäännöllinen kuusikulmio, jossa on kuusi bastionia ja kruunulinna. Linnoituksen muurien sisään rakennetaan kasematteja kasarmeiksi ja ampumatarvikevarastoiksi.

1705 - 1732 Linnoituksen rakentamista johtaa linnoitusinsinööri Domenico Trezzini.

1712 Domenico Trezzinin piirtämän tuomiokirkon rakennustyöt alkavat. Kirkkoa rakennetaan yli 20 vuotta

1718 Pietari-Paavalin linnoitukseen suljetaan maanpetoksesta syytetty kruununperijä Aleksei Petrovits. Tästä lähtien linnoitus alkaa toimia myös poliittisten vankien tärkeimpänä sijoituspaikkana.

1725 Pietari Suuri kuolee tammikuussa, ja hänen ruumisarkkunsa sijoitetaan tilapäiseen puukappeliin keskeneräisen Pietari-Paavalin tuomiokirkon sisällä. Arkku lasketaan maan poveen 1731, ja katedraalista tulee Romanovien hallitsijasuvun hautakirkko noin 200 vuodeksi. Sinne on haudattu Venäjän keisarit ja keisarinnat Pietari Suuresta Nikolai II:een, lukuun ottamatta Pietari II:ta ja Iivana VI:tta.

1731 - 1740 Ioannovskin ja Alekseevskin raveliinit pystytetään.

1700-luvun keskivaiheilla Alekseevski-raveliinin alueelle rakennetaan puinen vankila. Vuonna 1797 sen tilalle muurataan kivestä Salainen talo, jonka 20 eristysselliin suljetaan vaarallisimpia poliittisia vankeja (dekabristeja, erilaisten 1800-luvun vallankumousliikkeiden jäseniä).

1887 vankila lakkautetaan, sellit puretaan ja niiden tilalle rakennetaan sotaministeriön arkisto. Korvaavaksi laitokseksi on jo 1870-luvulla perustettu Trubetskoin bastionin vankila - tsaari-Venäjän poliittinen päätutkintavankila. 45 vuoden aikana vankilassa on ollut likimäärin 1500 vankia.

1917 helmikuussa kapinalliset sotilaat vapauttavat vangit. Väliaikaisen hallituksen aikaan linnoituksessa pidetään myös tsaarin ministereitä ja virkamiehiä. Bolshevikeille siirtyneestä Pietari-Paavalista ammutaan 25. lokakuuta laukauksia Talvipalatsia kohti. Linnoituksen viimeisiä vankeja ovat väliaikaisen hallituksen ministerit.

1924 Suuri osa linnoituksesta avataan yleisölle. Pietari-Paavalin tuomiokirkko ja Trubetskoin bastionissa sijaitseva vankila ovat toimineet museoina.

1941-44 eräät linnoituksen osat vaurioituvat tulituksissa

1954 Sodanjälkeinen restaurointi päättyy. Osa Pietari-Paavalin linnoituksen rakennuksista luovutetaan Leningradin (Pietarin) kaupungin valtion historialliselle museolle. Linnoituksen alueella on myös muille tahoille kuin museolle kuuluvia rakennuksia ja rakenteita.

Linnoitus on ollut suojeltu vuodesta 1993. Restaurointityöt jatkuvat edelleen, vaikkakaan ei suunnitellussa laajuudessa rahoituksen vähäisyyden vuoksi.

Kuuluisan keskipäivän tykinlaukauksen voi kuulla päivittäin. Historiallisen museon ylläpitämiä pysyviä näyttelyitä on useita, ja ne käsittelevät niin koko Pietarin historiaa kuin linnoituksen kehitystä. Opaskierroksia on tarjolla venäjän ohella muillakin kielillä. Kesäisin järjestetään myös konsertteja, vene- ja jopa helikopteriretkiä. Perinteisiin kuuluvat myös joulu- ja pääsiäisfestivaalit. Linnoituksen rahapaja on yhä toiminnassa.