Первоначальное название этой улицы – Георгиевская – известно с 1828 года. Оно было дано по Георгиевскому кладбищу, которое было учреждено в 1773 году. Кладбище, в свою очередь, стало называться Георгиевским по церкви святого Георгия Победоносца, построенной в 1775 году. Церковь несколько раз перестраивалась, осенью 1935 года была переоборудована под рабочую столовую, а еще через несколько лет снесена. Кладбище сейчас именуется Большеохтинским. Тогда улица продолжалась от

Невы до проспекта Металлистов, а в 1878-1906 годах в ее состав входили современные Партизанская улица и Новомалиновская дорога. Проезд доходил до реки Охты.

15 декабря 1952 года Георгиевскую улицу переименовали в Шепетов-скую в честь освобождения в 1943 году советскими войсками от немецко-фашистских захватчиков города Шепетовки Каменец-Подольской (теперь Хмельницкой) области на Украине.

В середине 1950-х годов участок улицы от Невы до Среднеохтинского проспекта был упразднен; его часть восточнее Большеохтинского проспекта (между домами № 5 и 7) существует и сейчас как проезд без названия. Ныне Шепетовская улица проходит между Среднеохтинским проспектом и проспектом Металлистов.