Die Straße folgte in ihrem Verlauf einem alten Weg, der bereits als Kolonnenweg bezeichnet wurde. Um 1856 begann die Bebauung des Weges, noch 1867 wurde die Straße als "bodenloser, morastiger Weg" charakterisiert, 1879 erfolgte die erste Pflasterung. Die Schreibweise bis 1902 lautete Colonnenstraße. 1883 wurde in der Straße der Schöneberger Ringbahnhof an Stelle des Bahnhofs an der Tempelhofer Straße eröffnet. Die Kolonnenstraße gehörte Mitte der achtziger Jahre des 19. Jahrhunderts neben der Bahn- und Mühlenstraße zu den wenigen dichtbebauten Straßen Schönebergs.