В самом начале улицы стоят два дома, до революции принадлежавшие крупным московским банкирам Волковым. Их предок крестьянин-книгоноша Гаврила Волков пришел в Москву пешком и, устав с дороги, присел отдохнуть на крыльце дома на Волхонке. Разбогатев, он купил этот дом в память о своем первом московском отдыхе и открыл в нем антикварный магазин.
На этой же улице находится «Государственный музей изобразительных искусств им. А. С. Пушкина» В XVII–XVIII веках на месте величественного здания музея находился Колымажный двор, на котором стояли царские экипажи. Потом здесь размещалась пересыльная тюрьма. В ней ждал отправки в Сибирь польский революционер Ян Домбровский, будущий герой Парижской Коммуны, которому московские народники организовали побег.
В начале XX века площадь бывшего Ко-лымажного двора была отдана Московскому университету под постройку Музея изящных искусств. 31 мая 1912 года состоялось торжественное открытие музея» приуроченное к столетней годовщине Отечественной войны 1812 года. Сам император Николай II почтил торжество своим присутствием. На площади перед зданием пестрели мундиры важных сановников и изысканные туалеты светских дам. Смущенный столь пристальным вниманием высшего света, на ступенях скромно стоял основатель и директор музея — Иван Владимирович Цветаев. А ведь именно ему, профессору Московского университета, отцу знаменитой русской поэтессы, музей был обязан своим рождением. Он самоотверженно работал над его созданием, и даже дочери Цветаева — Марина и Анастасия воспринимали музей «как родного младшего брата».
В глубине улицы стоит бывшая усадьба князей Голицыных. Она построена в середине XVIII по проекту архитектора С. И. Чева-кинского, а два верхних этажа надстроены в 1928 году. Стены скромной усадьбы помнят блестящую свиту Екатерины Великой, которая останавливалась здесь в 1775 году в свой приезд в Москву по случаю празднования победы в турецкой войне. Хозяева готовились к знаменательному событию, и специально для государыни усадьбу перестраивал М. Ф. Казаков. Однако Екатерина все равно осталась недовольна жильем, которое показалось ей тесным, холодным и неудобным. Она назвала этот дом «торжеством путаницы».
В середине XIX века здесь жил князь Голицын, владелец картинной галереи, которую называли «Московским Эрмитажем». По желанию хозяина, полюбоваться ею могли лишь те, кто приходил на воскресную службу в его Домовую церковь. По преданию, в этой церкви хранились две иконы, поставленные Екатериной II в память о ее браке с князем Потемкиным. Здесь же в свое время Пушкин собирался венчаться с Натальей Гончаровой, но по настоянию митрополита Филарета венчание прошло в храме Большое Вознесение, приходской церкви невесты. На первом этаже своего особняка в 1865 году Голицын открыл музей, где были такие редкости, как вазы из слоновой кости, принадлежавшие Марии Антуанетте, книги из библиотеки маркизы де Помпадур, картины Рафаэля и Рубенса и даже мраморные канделябры из Помпеи. Через год он продал свою коллекцию Эрмитажу, а музейные залы перестроил под меблированные комнаты для сдачи в наем.
В октябре 1877 года в доме поселился Островский, который провел здесь последние годы своей жизни. Когда писатель оформлял договор о найме, смотритель дома стал объяснять его жене, что перед тем, как сдать квартиру, он всегда собирает справки о нравственных качествах будущего квартиранта. Островский в шутку решил сообщить ему «некоторые из своих достоинств — что я не пьяница, не буян, не заведу в квартире азартной игры или танцкласса». В этом доме из-под пера Островского вышли «Бесприданница», «Таланты и поклонники», «Сердце не камень». В гости к нему часто приходили друзья — И. С. Тургенев, Д. В. Григорович, П. И. Чайковский. В мае 1886 года писатель переехал отсюда в гостиницу «Дрезден» на Тверской, где скончался через несколько дней.
Эпоха повальных переименований московских улиц пощадила Волхонку, также, впрочем, как и сталинская реконструкция города. Хотя участи быть уничтоженной улица избежала чудом: лежавшая на пути из Кремля к будущему Дворцу Советов Волхонка должна была стать частью огромной площади.
Двухэтажный особняк на Воздвиженке — великолепный образец ампирного ансамбля XIIX века. Как и большинство строений центра города пострадал от пожара 1812 года и был полностью перестроен, сохранив, тем не менее, первозданный вид.
В 1774 году дом на ул. Воздвиженка, 9 купил сенатор, генерал-поручик, участник присоединения Крыма к России в русско-турецкой войне — Василий Владимирович Грушецкий. Потом дом перешел к его дочери, Прасковье Васильевне Муравьевой-Апостол. В 1816 году она продала дом князю Николаю Сергеевичу Волконскому, владевшему им в продолжение пяти лет, отчего дом также известен в Москве как главный дом усадьбы князей Волконских. В начале 1830-х годов он перешел к Рюминым, рязанским помещикам.