Les travaux de percement de la rue commencent quelques années après. Une décision du 18 brumaire an XIV () fixe la largeur de la rue à 10 m[3].
La rue est réalisée sur l'emplacement des anciennes propriétés religieuses, mais la propriété des Carmélites n'allait pas jusqu'à la rue Saint-Jacques[4].
Le , un décret ordonne l'acquisition pour cause d'utilité publique d'une propriété située sur la rue Saint-Jacques. La maison est démolie, mais à cet endroit la rue n'atteint pas la largeur de 10 m fixée en 1805[3],[5].
La rue Pierre-Nicole, qui traverse la rue du Val-de-Grâce, n'est réalisée qu'en 1864 pour sa partie sud et en 1908 pour sa partie nord.
Au XXe siècle[Quand ?], l'aménagement de la place Alphonse-Laveran devant la cour de l'église du Val-de-Grâce entraîne la destruction des maisons situées au débouché de la rue Saint-Jacques[5].
No 6 : ancien hôtel particulier de Mlle de la Vallière, rez-de-chaussée habité en 1891 par la femme de lettres Marie-Louise Gagneur (née Mignerot), qui y est décédée le 17 février 1902, et sa fille Marguerite Gagneur, sculptrice sous le nom de Syamour, jusqu'en 1911 ; Alfons Mucha y avait aussi son atelier, ainsi que Hilaire Hiler jusqu'en 1934. L'artiste Daniel Louradour y a aussi vécu. Le réalisateur Henri Diamant-Berger (1895-1972) y a vécu et y est mort.
Nos 7 et 9 : jardin. Le peintre Guillaume Fouace vécut au n°9 de 1887 à sa mort en 1895[6].
↑Cadastre de Paris par îlot (1810-1836), Paris, plan 48e quartier « Observatoire », îlot no 5, échelle 1/714, cote F/31/96/05 ; îlot no 6, échelle 1/1333, cote F/31/96/06.
↑ a et bPlan parcellaire municipal de Paris (fin XIXe), plan 19e quartier « Val-de-Grâce », 13e feuille, échelle 1/500, cote PP/11872/B.
↑ Maurice Lecœur, Autour de Guillaume Fouace, éditions Isoète, Cherbourg-Octeville, 2010.
