L'avenue Villeneuve traverse le terrain qui appartenait à Gaudias Villeneuve dans les années 1950. D'ailleurs le toponyme était déjà en usage lorsqu'on l'a adopté officiellement en 1959. Les Villeneuve font partie des familles souches de Charlesbourg. Leur ancêtre, Mathurin Villeneuve (1645-1715), tonnelier de son métier, est originaire de Sainte-Marie de l'Île-de-Ré près de La Rochelle. Arrivé à Québec en 1665, il travaille à Beauport comme engagé puis, en 1669, il épouse Marguerite Lemarché (1657-1711). En 1672, les Jésuites lui concèdent une terre à la Petite Auvergne. C'est là que naissent leurs premiers enfants. Ils en auront douze en tout, dont cinq se rendront à l'âge adulte et un seul, Charles, perpétuera le nom des Villeneuve. En 1684, une autre concession, celle-là beaucoup plus grande, est accordée à Mathurin au Trait-Carré de Charlesbourg. La prospérité aidant, il achète en 1691 la moitié de la terre voisine, propriété de son beau-père. En qualité de marguillier de la paroisse, érigée en 1693, il prend part aux décisions relatives à la construction de la première église.

À sa mort, Mathurin Villeneuve laisse un véritable domaine que ses descendants vont continuer de développer. Si bien qu'au 19e siècle les Villeneuve ont des propriétés dans tous les secteurs de Charlesbourg, que ce soit à Bourg-Royal, à la Petite Auvergne ou au Trait-Carré. Ils en conservent une bonne partie au 20e siècle, malgré des lotissements successifs. Parmi les membres de cette famille, mentionnons Joseph-Urbain Villeneuve (1852-1940), premier maire du village de Charlesbourg, de 1914 à 1921, et le cardinal Rodrigue Villeneuve (1883-1947), nommé archevêque de Québec en 1932 et cardinal en 1933. La paroisse de Saint-Rodrigue, érigée en 1945, a été nommée en l'honneur de ce dernier.