Vejen har navn efter ejendommen Kirstinedal, der lå her. Huset var opført i 1877 af bygmesteren Hans Pedersen, hvis hustru hed Kirstine.
Kirstinedalsvej blev anlagt af Pedersen omkring 1874. På hjørnet af Valby Langgade opførte har to etageejendomme, men før de var helt færdige væltede de i en storm. Bygmesteren fik derefter tilnavnet “Fald-om-Petersen”.
Tidligere lå her lave huse, som var en rest af Valby landsbys bebyggelse. De er nu alle erstattet af nyere byggeri.
Den nordlige del af Kirstinedalsvej ligger i Frederiksberg Kommune.