La calle, que desde 1897 honra con su nombre al poeta, historiador y estadista vitoriano Pedro López de Ayala (1332-1407), no ha tenido siempre el mismo trazado.^[4]​^[3]​ En un primer momento, fue un tramo de lo que hoy en día se conoce como calle de los Herrán.^[4]​^[3]​ Más adelante, en 1920, se aprobó concederle el nombre a la que hasta entonces había sido calle de Bélgica, algo que se puso negro sobre blanco pero que no terminó de llevarse a cabo, pues acabaría conociéndose como «calle de la Paz».^[3]​

La original calle del Canciller Ayala aparece descrita en la Guía de Vitoria (1901) de José Colá y Goiti con las siguientes palabras:^[1]​

Calle del Canciller Ayala.—Nombre primitivo, dado á petición de don Manuel Díaz de Arcaya, en 30 de junio de 1897. Principia frente á la entrada del barrio de Santiago, por la calle del mismo nombre, y termina al final de la de Arana, lindando por oriente con la estación del ferrocarril Anglo-vasco-navarro.

(Colá y Goiti, 1901, p. 28)

Tras dar nombre a diferentes tramos e ir perdiendo terreno a lo largo de los años,^[3]​ en la actualidad la vía discurre desde la plaza de Nuestra Señora de los Desamparados hasta la calle de los Herrán,^[4]​ paralela a la de Jesús Guridi y la de la Florida y con cruces con la de Kutaisi, la de Pío XII y la de Juan XXIII. Tuvo su sede en la calle el Deportivo Alavés.^[2]​

• Anexo:Calles de Vitoria

• Colá y Goiti, José (1901). «Calle del Canciller Ayala». Guía de Vitoria. Vitoria: imprenta de los hijos de Iturbe. p. 28. Wikidata Q114798447. 
• Knörr Borràs, Henrike; Martínez de Madina Salazar, Elena (2009). «Calle Canciller Ayala/Aiara Kantzilerraren kalea». Toponimia de Vitoria I. Euskaltzaindia. p. 297. ISBN 978-84-95438-51-5. Wikidata Q115367658. 
• Val de Sosa, Venancio Ramón del (1979). «Canciller Ayala». Calles vitorianas. Obra Cultural de la Caja de Ahorros Municipal. pp. 169-170. Wikidata Q113989085. 

• Fotografía de la calle tomada por Alberto Schommer Koch en 1964, en Photo Araba