Die Stadt wurde von John C. Williams aus Detroit gegründet, der 1876 hier Land erwarb, und von Peter Dementiev, der 1888 einen Bahnhof baute. Sankt Petersburg wurde offiziell am 29. Februar 1892 registriert, und zu diesem Zeitpunkt hatte es etwa 300 Einwohner. Der Name der Stadt wurde zu Ehren von Sankt Petersburg, der Heimatstadt von Dementiev und der Hauptstadt des Russischen Reiches, gewählt. Laut einer lokalen Legende haben Williams und Dementiev ausgelost, um zu entscheiden, wer die Stadt benennen würde. Der siegreiche Peter Dementiev wählte den Namen zu Ehren von Sankt Petersburg, während Williams das erste Hotel nach Detroit, seiner Heimatstadt, benannte. Dieses Hotel, „Detroit“, existiert noch immer im Geschäftsviertel der Stadt und ist jetzt ein Condominium.

Amerikanische Forscher beschreiben die unglaublichen Schwierigkeiten, mit denen sie beim Bau der Eisenbahn konfrontiert waren. Alle Materialien und Produkte mussten von weit her geliefert werden, das Gelände musste geräumt, Brücken gebaut und der Dschungel, der voller Alligatoren, giftiger Schlangen und Mücken war, überwunden werden. Aufgrund dessen erkrankten die Arbeiter besonders während der Saison der tropischen Regenfälle an tropischem Gelbfieber. Auch finanzielle Schwierigkeiten blieben nicht aus: Es fehlte an Geld, um Schulden bei Gläubigern zu begleichen und die Löhne der Arbeiter zu zahlen. In einem kritischen Moment wollte eine wütende Menge von Arbeitern sogar Dementiev lynchen. Die Partner schlugen ihm vor, den Bau zu stoppen und das Projekt der Eisenbahn bis zur Tampa Bay aufzugeben, wie die „Aufzeichnungen der Russischen Akademischen Gruppe in den USA“ berichten, die die Geschichte von Dementiev beschreiben. Trotz aller Schwierigkeiten verwirklichte Dementiev seinen Traum und schloss den Bau ab: Am 8. Juli 1888 kam der erste Zug auf der Eisenbahn von Sanford nach Sankt Petersburg, die 150 Meilen lang war.

Heute ist es eine moderne und gut ausgestattete Stadt mit etwa einer Viertelmillion Einwohnern. Sie wird die Sonnige Stadt genannt, da in Sankt Petersburg etwa 360 Tage im Jahr gutes Wetter herrscht. Dadurch ist sie bei Touristen, insbesondere aus den nördlichen Bundesstaaten mit kaltem Klima, sehr beliebt.