Вскоре после основания Петербурга остров вновь стали называть Васильевским. Это было подкреплено тем фактом, что на Стрелке располагалась артиллерийская батарея Василия Корчмина. По словам историка А. Богданова, Петр I посылал приказания с лаконичной надписью «Василию на остров». Так что Василий Корчмин способствовал возрождению старого топонима. С 1704 по 1714 год островом владел генерал-губернатор Санкт-Петербурга князь А. Д. Меншиков, отсюда наименование Княжеский или Меншиков. А позднее, с 1727 по 1730 год, существовало официальное название Преображенский остров. По административному делению Санкт-Петербурга 1737 года территории Васильевского и соседнего острова Голодая вошли в Васильевскую полицейскую часть.
Избранный Петром I в качестве центра новой столицы, Васильевский остров получил планировку по проекту, составленному после рассмотрения идей разных зодчих. При этом планировочной осью послужила просека, проложенная в 1710-х годах от сада Меншикова до взморья, будущий Большой проспект. Проекты Доменико Трезини, утвержденные в 1716 и в последующих годах, отразили желание Петра I создать в России регулярный город европейского типа. Прямоугольная, подчеркнуто геометрическая сеть улиц-линий и пересекающих их проспектов явилась планировочной основой для всей дальнейшей застройки центральной части острова.
Генеральный план Петербурга, составленный в 1717 году Ж.-Б. Леблоном, следовал типу западноевропейских «идеальных городов». Он отличался более сложной, разнообразной и художественно выразительной планировкой. Огромный эллипс с мощной цепью бастионов охватил основную территорию Васильевского острова, что подчеркивало его главенствующее значение. Устройство городского центра с царским дворцом намечалось в глубине Васильевского острова, примерно между нынешними Большим и Средним проспектами и 1617-й линиями. Торговый центр должен был разместиться западнее, примерно на пересечении Среднего проспекта и нынешней Детской улицы, у кинотеатра «Прибой». Третий центр, где сосредоточивались науки и искусства, предполагался в районе Стрелки и до Меншиковского дворца. Проект Леблона был одобрен Петром I, но остался неосуществленным. Он оказал влияние на последующие планировочные решения Васильевского острова.
Проект, утвержденный в 1718 году, предусматривал создание на юго-восточной оконечности острова главной площади с комплексом административных, торговых и научных учреждений. Тогда же установили стандартную ширину улиц: 13 саженей около 30 метров. Доработка проекта шла и в 1720-х годах.
По оси нынешних Кадетской и 1, 6 и 7, 12 и 13, 18 и 19, 24 и 25-й линий намечались каналы шириной 7 саженей, предназначенные для осушения местности, водоснабжения, водного сообщения, борьбы с пожарами. Предполагалось также, что они будут служить защитой от наводнения. Широкий канал по трассе нынешнего Большого проспекта должен был соединить залив со Стрелкой.
Васильевский остров. Фрагмент плана Петербурга. 1720-е гг.
Сооружение водной системы каналов началось уже после смерти основателя города и шло со значительными отступлениями от первоначального проекта. Так, каналы появились на нынешней Менделеевской, 1-й и Кадетской линиях, а далее не на 6-й и 7-й линиях, а на 4 и 5, 8 и 9-й линиях. По проспектам же их вообще не проложили. Те, что были прорыты, пришлось засыпать во второй половине XVIII века. По проспектам и всем линиям проложили дренажные канавы.
Частью планировочной системы острова стали номерные наименования улиц-линий, появившиеся в 1718 году. Термин «линия» не стал синонимом слова «улица». Он обозначает лишь одну ее сторону, отделенную от второй каналом или дренажной канавой. Проспекты также получили названия, напрямую связанные с особенностью планировки острова, «перспективы». Это подчеркивало их иную коммуникационную роль по сравнению с линиями. Широкий проспект стал Большой перспективой, следующий Малой. С появлением Третьей перспективы иерархия названий выстроилась еще более четко: Большая, Средняя и Малая нынешние проспекты носят те же имена.
Д.А. Аткинсон. Фрагмент панорамы Санкт-Петербурга. 1800-е гг. (Здания Двенадцати коллегий, Гостиного двора)
Определенная обезличенность Василеостровской топонимической системы оказалась необычайно удобной, что и обусловило ее жизнеспособность. Сегодня, как и 300 лет назад, она позволяет легко ориентироваться в городских кварталах.
Характер застройки острова регламентировался Петром I. Участки на берегу Большой Невы и набережных предполагавшихся каналов отводились самым состоятельным дворянам и монастырям с обязательством строить двухэтажные каменные дома по специально разработанному архитектором Леблоном «образцовому» проекту. Здания возводились и по другим проектам. Ряды прямых улиц-линий, застроенных каменными зданиями, должны были создавать совершенно новый облик города, отличный от старых русских городов.
В 17201730-х годах усиленно застраивалась Стрелка, где появились здания Двенадцати коллегий, Гостиный двор, Кунсткамера, дворец царицы Прасковьи Федоровны, дома приближенных Петра I. Сюда были переведены правительственные учреждения, Академия наук, морской торговый порт, здесь расположился академический университет. В тот же период на Васильевский остров переехала Морская академия впоследствии Морской корпус. Меншиковскую усадьбу занял Сухопутный шляхетский корпус.
Д.А. Аткинсон. Фрагмент панорамы Санкт-Петербурга. 1800-е гг. (Здания Академии наук, Биржи)
В середине XVIII века обосновалась Академия художеств, а в 1770-х годах открылось Горное училище нынешний Горный институт. То есть еще в XVIII веке сложилась структура научных и учебных учреждений, которая в основном сохранилась.
Первая местная церковь православная, во имя Воскресения Христова существовала в усадьбе Меншикова. В связи с застройкой улиц начинало быстро расти население острова. Для него построили православную церковь Святого Андрея Первозванного, в середине XVIII века Благовещенскую, а затем целый ряд других.
Население острова в первой трети XVIII века составляли дворяне и купцы, которым по царским указам надлежало здесь вести строительство. Одной из первых появилась «улица механиков, художников и архитекторов», прибывших из Франции специалистов и мастеровых людей, известная как Французская слобода. Она располагалась между 2-й и 3-й линиями и была снесена во второй четверти XVIII века.
Наличие государственных, научных и учебных учреждений на острове обусловило возникновение слоя жителей из служащих коллегий, ученых и персонала Академии наук, преподавателей Горного и обоих военных корпусов, Академии художеств, офицеров Гребного порта, чиновников Таможни. Поэтому средний уровень грамотности Василеостровских семей оказался выше, чем в других частях столицы. Этому способствовали открытые в конце XVIII века Андреевское и Благовещенское приходские училища с более сложными, чем в других частях города, программами обучения. По меткому определению А.И. Герцена, остров «нечто вроде Латинского квартала в Париже, местожительство ученых и артистов»
Иностранные купцы, обосновавшиеся при морском порте и портовой бирже, и ремесленники составляли лютеранскую общину. В ней было немало лиц из Академии наук и учебных заведений. Община имела и свою кирху, для которой в конце XVIII века возвели каменное здание в начале Большого проспекта церковь Святой Екатерины.