Projekt utworzenia ulicy powstał w 1881 r. z inicjatywy spółki handlowej Cassirer & Söhne, właściciela parcel przy ówczesnej ul. Traugutta nr 24-26 i ul. Komuny Paryskiej nr 64-68, które miała połączyć powstająca ulica. Ostatecznie wytyczona została w 1886 r. z uwzględnieniem powstającej ul. Łukasińskiego mającej łączyć ul. Prądzyńskiego z ul. Pułaskiego. Najpóźniej zabudowano zachodni odcinek między ul. Łukasińskiego i ul. Komuny Paryskiej co nastąpiło pod koniec XIX w. Niemcy nadali jej imię barona Adolfa Ludwiga von Lützow, (1782 - 1834), pruskiego oficera, który w 1813 był organizatorem i dowódcą korpusu ochotniczego do walki z Francją.

Ulica jako jedna z niewielu w całości dotrwała do naszych czasów i jest najlepszym przykładem XIX-wiecznej zabudowy czynszowej. Miernicza jest także najbardziej filmową ulicą Wrocławia. Tutaj powstały takie filmy jak: Kobieta na wojnie (1991), oskarowy Charakter (1996), Aimee & Jaguar (1998), Avalon (2000) i wiele innych, mniejszych produkcji.

Pierwsze próby wyznaczenia ulicy sięgają końca XIX w. Wtedy to właścicielka posesji przy Mierniczej - Anna Graupner - podjęła się wytyczenia łącznika między ul. Mierniczą i ul. Prądzyńskiego. Kontrakt jaki zawarła z miastem przewidywał, że już w 1887 r. podczas wytyczania ul. Mierniczej zostaną podjęte kroki do wyznaczenia nowej ulicy. Jednak większa część zabudowy powstała w latach 1903-1905 poza kamienicami nr 14-20 należącymi do kupca Hallmana powstałymi już w 1883 r. Według niezrealizowanych planów ulica miała przeciąć ogród klasztoru Bonifratrów i połączyć się z ul. Worcella. Z tych planów pozostał tylko kilkudziesięciometrowy fragment ulicy między kamienicami przy Mierniczej nr 13 i 15. Niemiecka nazwa wywodzi się najprawdopodobniej od przytułku św. Marty - Martha Stift przy ul. Komuny Paryskiej nr 72.

W czasie wojny ucierpiały kamienice nr 12-14 oraz 11-13, w których miejscu powstały w latach 90. nowe plomby. Obecnym patronem ulicy jest Walerian Łukasiński (1786-1868), major wojsk Królestwa Polskiego, współzałożyciel Wolnomularstwa Narodowego, które następnie przekształcił w Towarzystwo Patriotyczne.