Nommée d'après la rue Notre-Dame-des-Champs.
La rue menait à une ancienne chapelle de ce nom, confiée en 1604 à la première communauté de carmélites fondée en France. Après deux siècles comme « chemin Herbu », puis rue du Barc, la rue prit – ou reprit – le nom de l'ancien prieuré quand Mademoiselle de La Vallière entra chez ces religieuses en 1675.