Назван по не сохранившейся стрелецкой церкви Николая Чудотворца «на Песках» (Трех святителей Петра, Алексея и Ионы Московских Чудотворцев), известной с первой трети XVII века (разрушена в 1932 году)[1]. Определение Большой отличает его от Малого Николопесковского переулка, идущего параллельно и меньшего по длине, и Среднего Николопесковского, идущего перпендикулярно и соединяющего Большой и Малый. Назывался также Стрелецкий, поскольку в XVII веке здесь располагалась стрелецкая слобода. В 1934—1993 годах — улица Вахтангова — в память об актёре и режиссёре Е. Б. Вахтангове (1883—1922). В 1913 году им была создана театральная студия, ставшая в 1926 году Театром им. Вахтангова.
№ 3 — проживала Джуна — советская и российская целительница, здесь же находилась основанная ею Международная академия альтернативных наук.[3]
№ 5 — Доходный дом М. Жучковой — постройка 1910—1911 гг. архитектор В. Дубовской, при участии архитектора Л. Б. Горенберга; роспись интерьеров — художник И. И. Нивинский. Здесь в 1920—1930-х гг. проживал анатом и антрополог, профессор, преподаватель Московских высших женских курсов и руководитель кафедры анатомии во II Московском медицинском институте до 1944 г. А. А. Дешин; здесь до 1976 г. проживал советский публицист, писатель, диссидент А. А. Амальрик; раньше на этом месте стоял дом, принадлежавший Годовиковой, в котором в 1831 г. в гостях у П. В. Нащокина бывал А. С. Пушкин.
№ 7, строение 1 7730874000 — доходный дом М. М. Стрелковой, начало XIX в. В 1903 здание перестроил архитектор А. Ф. Мейснер.
№ 9 7732888000 — особняк Я. А. Полякова (1898, арх. И. А. Иванов-Шиц). В настоящее время особняк является резиденцией посла Мексики в России Рубена Бельтрана.
№ 11 771510302940006 — дом Н. П. Чихаевой, 1903, арх. Ф. Ф. Воскресенский. Затем дом профессора филолога, специалиста по латинскому языку, члена-корреспондента Академии наук А. А. Грушка — он жил здесь в 1900—1920-х гг., — у которого снимал квартиру с 1912 г. до самой смерти в 1915 г. музыкант и композитор А. Н. Скрябин со своей гражданской семьей: женой Татьяной Фёдоровной Шлёцер и их детьми Ариадной, Юлианом, Мариной. В 1920-х гг. в доме жили: известный историк, бывший ректор дореволюционного Московского университета, академик М. К. Любавский, археограф В. В. Шереметевский, профессор-юрист С. В. Познышев, архитектор Н. А. Эйхенвальд, хирург В. Э. Салищев. В 1922 г. в доме открылся музей-квартира Скрябина и в 1970-х годах студия цветомузыки при нём. В настоящее время в помещении размещен Мемориальный музей А. Н. Скрябина, который, возможно, скоро будет выселен[4].
№ 13 — построен в 1900 г., архитектор И. П. Машков. В разное время в этом здании снимали квартиры оперные певицы Е. И. Збруева и М. А. Эйхенвальд, отоларинголог профессор К. А. Орлеанский. В 1920-х гг. тут помещались театральная студия имени Ф. И. Шаляпина, этнографический ансамбль и студия старого цыганского искусства под руководством Н. Н. Кручинина (Хлебникова)[5].
№ 15, строение 1 7720144000 — городская усадьба Н. П. Михайловой — В. Э. Тальгрен (XIX в. — нач. XX в., архитекторы П. А. Заруцкий, А. Е. Антонов). Здесь под надзором полиции жил герой Отечественной войны 1812 г., декабрист, член «Союза Спасения» М. Ф. Орлов, его в 1836 г. навещал А. С. Пушкин. В 1840-х гг. дом принадлежал воспитаннику Муравьёвской школы колонновожатых подполковнику Ф. Н. Лугинину. В середине XIX века на этом месте стоял роскошный особняк Свербеевых (Д. Н. Свербеев (1799—1874) — автор «Записок» о событиях в общественно-политической жизни первой половины XIX в. в России, опубликованных лишь чрез много лет после его смерти в 1899 г.; его сын — А. Д. Свербеев (1835—1917) — гос. деятель; его сын Н. Д. Свербеев (1829—1860) — находясь на службе у генерал-губернатора Восточной Сибири Н. Н. Муравьева, был дружен со многими опальными декабристами и 29 апреля 1856 г. женился на Зинаиде Трубецкой). В новом корпусе этого здания (архитектор И. П. Машков) в 1910—1913 гг. жила М. А. Гартунг, дочь А. С. Пушкина, а в 1920-х гг. — П. Г. Дауге, инициатор создания в 1928 г. Института стоматологии и одонтологии[6]. В 2013 году на здании открыта мемориальная доска[7][8] в честь К. Д. Бальмонта, проживавшего по этому адресу в 1916—1920 годах[9][10][11][12]. С 1990-х годов здание принадлежит Театральному институту им. Б. Щукина (режиссёрский факультет, отделение дополнительного образования, кафедра музыкальной выразительности). С 2021 г. ведётся капитальный ремонт.
По чётной стороне
№ 4, строение 1 — поликлиника № 92 ЦАО. Дом построен в 1910 году архитектором С. Ф. Кулагиным. Раньше дом принадлежал известному московскому врачу-акушеру И. К. Юрасовскому, открывшему здесь же женскую лечебницу и акушерские курсы. А в жилой части жили оперная певица Н. В. Салина и скрипач, профессор Московской консерватории Г. Н. Дулов.
№ 6 — на месте современного дома находилась церковь Николая Чудотворца, что на Песках, по-другому называемая «церковь Николы, что на желтых песках, в Стрелецкой слободе», упоминавшаяся впервые в 1635 г. с колокольней (1819 г.), имевшей круговой балкон, предназначавшийся для караульной пожарной службы[6], основанная в 1-й трети XVII в. (церковь стояла на углу, другой её адрес — 2-й Малый Николо-Песковский пер., 3). Стрельцы полка Степана Каковина выстроили свой храм деревянным, а в конце того же 17 столетия он уже стоял каменный. После пожара 1812 года сильно обгоревший храм Николы на Песках в 1817 году было велено разобрать и отдать камень на строительство ограды церкви Николая Явленного, находившегося неподалёку в Серебряном переулке. Лишь прошением прихожан храм дозволили «исправить». На средства князя А. А. Щербатова появились трапезная и колокольня с высоким шпилем, где даже был устроен балкон-смотрильня для пожарных.[13]. Там отпевали композитора А. Н. Скрябина, жившего по соседству. На его похороны в апреле 1915 года пришёл болевший простудой композитор С. И. Танеев, это было в холодный, ветреный апрельский день; в результате его простуда обострилась, дала осложнение, и Танеев скончался от пневмонии через два месяца, 6 июня 1915 года. Отпевали его в той же церкви Николы на Песках.[13]. В приходе церкви Николы на Песках несколько лет жила старшая дочь Пушкина, Мария Гартунг. В марте 1925 года, за месяц до своей кончины, в храме Николы на Песках служил Патриарх Тихон.[13]. "Президиум Моссовета постановил 4 марта 1932 г.: так как «участок земли, на котором находится церковь Николая, подлежит застройке под многоэтажный дом „Энергетик“… указанную церковь закрыть, а здание её снести». Разрушили храм в 1933 г. и построили «указанный» дом (архитекторы А. М. Митлаевский и А. М. Покорный)".[14]
Переулок отображен в литературе. По этому переулку пролетала булгаковская Маргарита из романа «Мастер и Маргарита» (в романе с географической точностью дан её маршрут: Малый Власьевский, Сивцев, Калошин, Арбат, Большой Николопесковский переулок) и в Доме Драмлита громила квартиру критика-доносчика Латунского.
Московский краевед В. Сорокин указывал, что К.Д. Бальмонт проживал в соседнем доме 13, там же, где затем располагалась театральная студия (отнесённая С. Романюком к дому 15). См.: Сорокин В.В.Памятные места Старого Арбата// Наука и жизнь.— 1985.— № 7.— С. 85.
Арбатский архив: Историко-краеведческий альманах. Выпуск I/Сост. В.А. Бессонов; гл. ред. С.О. Шмидт.— М.: Тверская, 13, 1997.— С.77, 83.— 604с.— (Века и дни Москвы моей).— 10 000 экз.— ISBN 5-89-328-003-2.
Имена московских улиц. Топонимический словарь/Р. А. Агеева, Г. П. Бондарук, Е. М. Поспелов и др.; авт. предисл. Е. М. Поспелов.— М.: ОГИ, 2007.— 608с.— (Московская библиотека).— ISBN 5-94282-432-0.