Ouverte au public en 1931, la station tient son nom de la rue du Chemin-Vert (11e), qu’elle dessert.
Celle-ci existait dès la fin du XVIIe siècle. C’était alors un chemin sinueux qui traversait des jardins maraîchers en dehors de Paris, d’où son nom de "chemin vert".
Celui-ci permettait de relier la Bastille, alors aux portes de la capitale, et le village de Ménilmontant, à l’est de Paris, qui ne sera annexé par le baron Haussmann qu’en 1860.