Хотя Петропавловская крепость строилась как оборонительное сооружение, ей не пришлось защищать Санкт-Петербург. С первой половины XVIII в. она использовалась как политическая тюрьма. Местами заключения служили казематы крепостных стен и специальные тюрьмы: Секретный дом Алексеевского равелина и Секретная тюрьма Трубецкого бастиона.
В XVIII в. в крепости находились высшие карательные органы России — Тайная канцелярия, а затем Тайная экспедиция Сената.
Впервые Петропавловская крепость была использована как государственная тюрьма еще при Петре I. В 1718 г. в одном из казематов Трубецкого бастиона содержался царевич Алексей, принявший участие в заговоре бояр и духовенства против преобразований Петра I.
В 1790 г. в крепость был заключен «бунтовщик похуже Пугачева»— так Екатерина II называла А. Н. Радищева за его книгу «Путешествие из Петербурга в Москву».
Следствие и суд над Радищевым продолжались более двух месяцев. 13 июля 1790 г. Екатерина II издала указ на имя главнокомандующего графа Брюсса о предании Радищева суду уголовной палаты, который приговорил его к смертной казни. 4 сентября 1790 г. императрица указом Государственному совету заменила смертную казнь лишением дворянства, чинов и ссылкой в Сибирь в Илимский острог на десятилетнее безысходное пребывание.
В 1825 г. Петропавловская крепость стала местом заключения декабристов. Пестель, Муравьев-Апостол, Лунин, Пущин, братья Бестужевы и другие содержались в казематах и Секретном доме Алексеевского равелина.
17 декабря 1825 г. Николаем I был утвержден «Тайный комитет для изыскания соучастников злоумышленного общества» (председатель — военный министр Татищев). По окончании следствия царь издал манифест от 1 июня 1826 г. об учреждении верховного уголовного суда над декабристами. В состав суда вошли члены Государственного совета, Святейшего Синода, Сената и особо назначенные военные и гражданские чины. По приговору суда и указу царя от 10 июля 1826 г. пять руководителей восстания были казнены, остальные — приговорены к различным мерам наказания, в том числе к ссылке на пожизненные каторжные работы.
Вот как производилась казнь. В соответствии с распоряжением Николая I в ночь на 13 июля 1826 г. на территорию Кронверка были введены войска. Вначале состоялась гражданская казнь. Всех осужденных на каторгу (кроме морских офицеров, гражданская казнь над которыми происходила в Кронштадте) построили и под конвоем вывели на Кронверк. Декабристов построили внутри четырехугольника войск. Началось чтение приговора. В знак гражданской смерти над головами заключенных ломали шпаги. Сорвали мундиры, ордена — все это сожгли на кострах. Затем осужденных на каторгу увели в крепость.
В это время пятеро приговоренных к смертной казни находились на Кронверкской куртине. Глубокой ночью их, закованных в кандалы, вывели из каземата и через Кронверкские ворота привели на территорию Кронверка.
Приговоренных к смертной казни, одетых в саваны, поставили на помост виселицы. Забил барабан, из-под ног декабристов палачи выбили скамейки. Веревки были новые и не затянулись. Трое: Рылеев, Муравьев-Апостол и Каховский — сорвались. Они упали на доски помостов и сильно расшиблись.
Генерал П. В. Голенищев-Кутузов приказал начать казнь снова. Пока принесли другие веревки, починили виселицу, начался рассвет. Когда все было готово, осужденных вторично ввели на эшафот. Казнь совершилась…[103]
В 1849 г. в крепости содержались члены кружка М. В. Буташевича-Петрашевского, среди них в Алексеевский равелин был заключен Ф. М. Достоевский. 16 ноября 1849 г. петрашевцам, чья вина состояла в «покушении на составление преступного сообщества с революционными целями, заочном оскорблении царя, антиправительственной пропаганде и т. д.» был вынесен приговор: 15 человек приговорили к смертной казни, а остальных — к каторжным работам на заводах. Однако 19 декабря 1849 г. генерал-аудитор, не согласившись с этим приговором, приговорил к расстрелу 21 обвиняемого. Казнь была назначена на 22 декабря на Семеновском плацу, куда петрашевцев должны были привезти из Петропавловской крепости.
Только после того, как всех приговоренных к смертной казни расставили на эшафоте для приведения приговора в исполнение, было объявлено повеление Николая I о замене расстрела другими наказаниями.
В конце 1876 г. в Петербурге возникла народническая организация «Земля и воля». В Петропавловской крепости находились М. А. Натансон, А. Ф. Михайлов, Ф. В. Трощинский и др.
В 1879 г. в результате раскола «Земли и воли» возникла новая тайная организация народников — «Народная воля» (в нее входили М. Ф. Фроленко, В. Н. Фигнер, С. Л. Перовская, А. Н. Желябов, A. Д. Михайлов и др.).