Pietropawłowka szybko straciła znaczenie strategiczne i już w XVIII wieku pełniła funkcję głównie więzienia politycznego. Więźniów przetrzymywano we wszystkich zabudowaniach i dodatkowo wybudowano także specjalny budynek zwany Bastionem Trubeckiego. Pierwszym więźniem był carewicz Aleksiej, syn Piotra I, torturowany i skazany na śmierć za spisek przeciwko ojcu. Byli tu także więzieni Fiodor Dostojewski i Maksym Gorki. W więzieniu nie zabrakowało także Polaków. Pierwszymi osadzonymi byli generał Tadeusz Kościuszko wraz z adiutantem majorem Stanisławem Fiszerem i pisarzem Julianem Ursynem Niemcewiczem.