Возникновение улицы относится к концу 1880-х годов. Первоначально улица называлась Мартыновской — по имени одного из первых застройщиков посёлка Графская, лесничего в имении графов Орловых-Денисовых. 27 февраля1941 года[2] ряд улиц получил название в честь союзных республик СССР, и улица была в их ряду переименована в честь Советской Эстонии.
Горбачевич К. С., Хабло Е. П. Почему так названы?: О происхождении названий улиц, площадей, островов, рек и мостов Санкт-Петербурга. — 4-е изд., перераб. — СПб.: Норинт, 1996. — С. 291. — 359 с. — ISBN 5-7711-0002-1.
Эстонская ул. // Городские имена сегодня и вчера: Петербургская топонимика / сост. С. В. Алексеева, А. Г. Владимирович, А. Д. Ерофеев и др. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Лик, 1997. — С. 138. — 288 с. — (Три века Северной Пальмиры). — ISBN 5-86038-023-2.
Горбачевич К. С., Хабло Е. П. Почему так названы?: О происхождении названий улиц, площадей, островов, рек и мостов Санкт-Петербурга. — 5-е изд., перераб. — СПб.: Норинт, 2002. — 353 с. — ISBN 5-7711-0019-6.