До конца XIX века окрестности поселка Лисий Нос оставались довольно глухими местами. В начале XVIII века на берегу залива, в западной части заказника, располагалась усадьба «Ближние Дубки» — один из путевых дворцов императора Петра I по дороге из Петербурга в Сестрорецк и Кронштадт. К настоящему времени от нее сохранилось немного: планировка одноименного парка, разбитого при дворце, и старые широколиственные деревья, прежде всего, дубы. Отдельным деревьям на территории бывшей усадьбы насчитывается сейчас уже больше 250 лет.
Открытие в 1894 году железнодорожного сообщения между Санкт-Петербургом и Сестрорецком положило начало интенсивному освоению окружающей местности. Территория современного заказника входила тогда в состав Лахтинского имения, с 1864 года и вплоть до революции принадлежавшего семье Стенбок-Ферморов. В 1907 году поверенным графа А. В. Стенбок-Фермора было получено разрешение «разбить на участки и проложить улицы на принадлежащих его доверителю земельных владениях, находящихся в 3 стане Санкт-Петербургского уезда при селении Лахта». Так возникли населенные пункты Владимировка (входит сейчас в состав Лисьего Носа), Ольгино и Александровка — ныне крупные дачные поселки в окрестностях заказника, из жителей которых и состоит большая часть его посетителей.
В 1932 году Постановлением Совета народных комиссаров СССР леса вокруг Ленинграда были отнесены к лесам общегосударственного значения. Одним из первых и самых близких к городу стал организованный в 1940 году Северо-Приморский лесопарк. В 1960—1970-е годы в лесопарке были развернуты масштабные работы по осушению и благоустройству, начатые еще в довоенный период, включая сооружение не используемой ныне платформы «Морская» напротив центрального входа в парк и прокладку асфальтовых дорожек от нее к берегу залива.
«Северное побережье Невской губы». Вместе с «Юнтоловским», заказник позволил хотя бы отчасти реализовать идею петроградских ученых, еще в начале XX века предложивших создать «заповедник местной природы» на всем побережье Невской губы от Старой Деревни до Лисьего Носа. С этого времени — с 1919 года — берет свое начало история особо охраняемых природных территорий в Санкт-Петербурге.