Улица названа так от деревни Защитиной Бронниковской волости Тобольска уезда, которая располагалась к северу от Тобольска вниз по Иртышу. Первоначально деревня называлась Защита.
Все источники указывают на основание деревни только в XVIII в. Деревня не упоминается в «Чертежной книге» С. У. Ремезова. Историк Герард Миллер в 1739—1741 гг. не выделял деревню Защиту в отдельное поселение, считая ее пригородом Тобольска.
По мнению историка Н. А. Балюк, основание деревни следует относить ко второй половине XVIII в. По указу губернатора Д. И. Чичерина в д. Защиту было приписано 14 ссыльных.
В 1868 г. в д. Защитиной Бронниковской волости было 11 дворов, проживало 54 жителя (28 м., 26 ж.). Общественные деятели Тобольска отмечали в деревне неплодородность земли и недостаток чистой питьевой воды.
По данным первой Всероссийской переписи населения, в 1897 г. в д. Защитиной Бронниковской волости находилось 19 дворов и проживало 76 жителей. Пофамильный состав населения очень пестрый: Васильевы, Вохминцевы, Ильиных, Савины, Левичевы, Аникины, Саргины, Самароковы, Тюльпановы. Самые многочисленные крестьянские фамилии — Захаровы (4 семьи), Абрамовы и Михайловы (по 2 семьи). Жители занимались земледелие, ткачеством, изготовлением мережи. Крестьянин Саргин Иван Павлович с сыном Андреем, Гаврила Павлович Вохминцев, Николай Григорьевич Аникин и Алексей Михайлович Михайлов служили ямщиками.
Близкое соседство Защитиной с городом позволяло жителям искать источники дохода в Тобольске. Например, семьи Тюльпановых и Машкаровых, значились в Защитиной, но жили и работали в городе.
В 1926 г. в д. Защитиной Верхне-Филатовского сельского совета находилось 17 дворов, проживало 96 жителей.
В настоящее время по деревне Защитиной в северной части Тобольска назван микрорайон «Защитино».