Tot 1898 bestond deze straat uit een vanouds bebouwde kaai, gelegen aan een circa 1165 gegraven stadsvest. Deze gracht maakte samen met de stadsmuur en de vier stadspoorten aan en over de Houtlei deel uit van de Sint-Michielsvesten. De vestingsgordel rondom de in 1165 aan de stad gehechte Sint-Michielsparochie vormde de westelijke verdedigingsgrens van de middeleeuwse stad. Tot de 17de eeuw zou aan de Houtlei de markt van brand- en timmerhout plaats gevonden hebben. Bij de demping van het toeslibbende en stinkende vestwater in 1898 waren de oude stadsmuren en -poorten reeds grotendeels verdwenen. Aan beide zijden van de stadswal werden sinds de middeleeuwen verscheidene kloosters opgericht. Binnen de middeleeuwse stad en palend aan de stadswal bevonden zich het klooster der alexianen, huidig Sint-Amandusinstituut (Sint-Michielsstraat nummer 9) en het klooster van de cisterciënzerzusters van Oost-Eecloo, huidig Sint-Lucasinstituut (Zwartezustersstraat nummer 30). Beide instituten hebben van de demping van de Houtlei gebruik gemaakt om hun schoolgebouwen uit te breiden met bakstenen vleugels in neogotische stijl. In deze eind 19de eeuw ontstane straatwand vormen beide complexen met hun talrijke trapgevels en hoektorens dan ook de blikvangers. De zuidkant van deze karakteristieke straatkant is voorts samengesteld uit burgerhuizen met rode of witgeglazuurde bakstenen gevels, voornamelijk in eclectische stijl (zie ook andere straatkant).

Ook buiten de middeleeuwse stadsvesten hadden zich al vroeg kloosters vlakbij de Houtlei gevestigd, namelijk het begijnhof van Sint-Aubert of Sint-Obrechtsgodshuis sinds het derde kwart van de 18de eeuw, en het klooster der clarissen-urbanisten sinds 1653. Beide stichtingen liggen grotendeels achter de aangrenzende woningen van de straatkant en zien enkel respectievelijk met een neogotische kapel en een fraaie neobarokke kerkgevel uit op de Oude Houtlei. De huidige scenografie wordt voornamelijk bepaald door een groot aantal 17de- en 18de-eeuwse burger- en herenhuizen, vele nochtans met in de loop van de 19de eeuw aangepaste lijstgevels. Enkele panden hebben echter reeds plaats moeten ruimen voor nieuwe flatgebouwen zodat de homogeniteit van deze straatkant deels verstoord wordt. Bij de aanvang van de straat (noordzijde) werden eveneens een paar oude woningen gesloopt en vervangen door rijhuizen uit de tweede helft van de 19de eeuw, nummer 2 tot 8; daarbij werd de rooilijn een weinig naar achteren verlegd. Ter hoogte van nummer 28 bevindt zich vanouds een verspringing in de rooilijn.