Selon Paul Banéat, la rue Saint-Thomas est attestée en 1449. C'est l'une des principales artères de la ville basse, menant à l'ancien prieuré Saint-Thomas, qui forme, à l'origine, une portion de la route d'Angers. Dite rue de la Guerche, durant la Révolution, elle aboutissait à l'est à la porte de Villeblanche. Le four à ban de Saint-Thomas, initialement situé sur l'emplacement de la rue des Carmes, est déplacé au sud-ouest de l'actuel lycée, à la fin du 15e siècle ; il dépendait du domaine du Roi, en 1647. Les archives communales de la série O indiquent que le grand conduit appartenant à la ville est réparé en 1833 et que le repavage de la rue est effectué en 1837. Le plan d'alignement est fixé en 1856. Entre 1864 et 1867, plusieurs expropriations permettent l'élargissement et la rectification de la rue, au niveau de l'angle sud-ouest du lycée. Les trottoirs sont d'abord construits au nord, le long de la façade du lycée, en 1891. En 1933, l'entrepreneur Rioche, de Hinglé (22), obtient l'adjudication des trottoirs de la rive sud. En 1901, les habitants de la rue adressent une pétition au maire de la ville pour obtenir le changement de sa dénomination.