Cette rue doit son nom à la grande pâtisserie-confiserie de William McWilliam ouverte en 1857 et ravagée par un incendie en 1937. McWilliam organise les grands banquets donnés au Music Hall en l'honneur du comte de Dufferin et du marquis de Lorne, gouverneurs généraux du Canada. Artiste de la pâtisserie, McWilliam est aussi un homme de chiffres : il présidera le Comité des finances de la Ville de Québec pendant 12 ans.

Ancien toponyme
Le tracé de la rue McWilliam apparaît sur une carte de 1750 de Gaspard Chaussegros de Léry. Jusqu'en 1913, la rue était connue sous le nom de rue des Anges, bien que cette dénomination n'était pas officielle. Dans diverses confessions chrétiennes, particulièrement dans le catholicisme, les anges sont ces êtres spirituels, intermédiaires entre Dieu et l'homme. Certains d'entre eux, dits anges gardiens, sont attachés à la personne de chaque fidèle pour le protéger.