Позже часть новой улицы от церквей до Волжской набережной была застроена, и Варваринская стала заканчиваться у Пробойной улицы. Параллельную этой части Малую Варваринскую улицу в обиходе часто объединяли с Варваринской, и к началу XX века они уже считались одной Варваринской улицей.
После сноса в 1820 году стен Земляного города улица стала выходить на Театральную площадь.
В 1821 году на Варваринской, в створе Ростовской улицы, была возведена 60-метровая колокольня Казанского монастыря, долгое время бывшая самым высоким строением в городе.
В 1918 году, захватив власть в городе, большевики стали массово переименовывать улицы. Варваринскую они переименовали в Февральскую — по названию месяца, когда произошла Февральская революция, давшая им возможность захватить власть. При артиллерийском обстреле города Красной армией в июле 1918 года колокольня получила сильные повреждения; через 10 лет её окончательно разрушили[1].
В апреле 1940 года по неизвестным причинам улицу переименовали в улицу Трефолева в честь Л. Н. Трефолева (1839—1905) — ярославского поэта и краеведа, в 1870-х годах жившего на этой улице.
№ 20 — Церковь Покрова Богородицы Казанского монастыря. Построена в 1828 году. В 1950-е годы была перестроена под планетарий[2]. Позднее здесь размещался Провинциальный колледж. В 2011 возвращена монастырю.
№ 20г — Общественная приёмная полномочного представителя Президента РФ в ЦФО по Ярославской области
№ 21 — Гостиница «Купцовъ Дом». Бывший дом Хальфина[8]