Le square a été ouvert par le décret du , dans le cadre de l'érection de l'église de la Trinité et de l'aménagement des environs. Il prend sa dénomination actuelle le .
« Napoléon, etc., sur le rapport de notre ministre secrétaire d’État au département de l'Intérieur, vu les délibérations du Conseil municipal de Paris, en date des 16 mars et 4 mai 1860 ; le plan du périmètre et alignements projetés ; les pièces de l'enquête ; l'avis du sénateur, préfet de la Seine, et les autres pièces de l'affaire ; les lois des 16 septembre 1807, 3 mai 1841 et l'ordonnance réglementaire du 23 août 1835 ; notre Conseil d’État entendu, avons décrété et décrétons ce qui suit :
Article 1 : sont déclarées d'utilité publique, dans la ville de Paris :
2° - La formation des abords de cette église comprenant l'ouverture de quatre rues[2] autour de l'édifice religieux ; la formation d'un square [le square d'Estienne-d'Orves] ; l'élargissement d'une partie de la rue Saint-Lazare ; l'établissement, au sud de ce square, d'un carrefour où viendraient aboutir et correspondre les rues Saint-Lazare, Blanche, de Clichy, de Londres, de la Chaussée-d'Antin, et le prolongement de la rue Ollivier. En conséquence, le sénateur, préfet de la Seine, agissant au nom de la ville de Paris, est autorisé à acquérir, soit à l'amiable, soit, s'il y a lieu, par voie d'expropriation, en vertu de la loi du 3 mai 1841, les immeubles dont l'occupation est nécessaire.
Article 2 : toutefois, l'élargissement de la rue Saint-Lazare, au droit des immeubles portant les nos 97 à 113, sera exécuté par l'application des mesures ordinaires de voirie, conformément aux lois et règlements en vigueur.
Partageant le même bassin, trois fontaines à triple vasques sont situées devant l'église. Chacune est surmontée d'une statue : La Foi, La Charité et L'Espérance, œuvres de Duret et Lequesne ; la statue centrale figure une femme accompagnée de trois enfants. L'eau s'écoule depuis des bouches en bronze. Un escalier en balustrade longe par les bords la partie arrière du bassin et permet de monter vers l'église[1],[3].
Le jardin abrite une stèle sur laquelle figure un médaillon représentant le résistant Honoré d'Estienne d'Orves, qui a donné son nom au square[3]. Est aussi installé une plaque commémorative en hommage aux 25 victimes de l'incendie de l'hôtel Paris Opera, survenu à proximité, 76 rue de Provence, le 15 avril 2005.
Accessible aux personnes à mobilité réduite, il propose une toilette publique, le Wi-fi, un point d'eau potable et une aire de jeux. Il est interdit d'y fumer et d'y promener son chien. Il est fermé de nuit[1].
Dans les arts
Le square a été représenté par plusieurs peintres.
↑Éric Le Bourhis, Johnny : l'Incroyable Histoire, éd. Points, 2015 : « C'est dans ce square que Johnny ado venait jouer de la guitare. En fait, c’est ici qu’est né le Rock en France ».