Une première hypothèse voudrait que cette rue honore la mémoire de la Française Marie Rollet (vers 1590-1649) qui débarque à Québec en 1617 avec son mari, l'apothicaire Louis Hébert, et leurs trois enfants, Anne, Guillaume, et Guillemette. Il s'agit de la première famille française à s'installer en Nouvelle-France et à y vivre d'agriculture. Elle aide son mari à soigner les malades et partage son intérêt pour les autochtones, en s'occupant particulièrement de l'instruction des jeunes filles et garçons. Deux ans après la mort de Louis Hébert, elle épouse Guillaume Hubou. Pendant l'occupation anglaise (1629-1632) Marie et sa famille demeurent à Québec. Après le retour des Français, en 1632, sa maison devient le foyer des jeunes autochtones confiées aux Jésuites pour leur éducation. Marie Rollet meurt à Québec, en laissant son deuxième mari, sa seule fille survivante, Guillemette mariée à Guillaume Couillard, et de nombreux petits-enfants. Dans le parc Montmorency, à Québec, se trouve le monument Hébert, œuvre d'Alfred Laliberté, qui représente Louis Hébert entouré de son épouse Marie Rollet et de son gendre Guillaume Couillard. Une seconde hypothèse voudrait plutôt que cette rue soit nommée ainsi en l'honneur de l'épouse de Samuel Johannes Holland (voir aussi Samuel-Holland), la Québécoise Marie-Joseph Rollet. La proximité des rues Samuel-Holland et Marie-Rollet va d'ailleurs dans le sens de cette dernière hypothèse. Il est possible qu'en 1762 Marie-Joseph, alors âgée de 21 ans, se soit mise en ménage avec Holland et qu'un fils et une fille étaient déjà nés de cette union de fait. Il est probable que le mariage avec Marie-Joseph n'ait été contracté peu après 1772. Cette officialisation tardive de leur union vient du fait que Holland était déjà marié à une Néerlandaise dont il s'était séparé en 1754. Holland aurait néanmoins pu épouser Marie-Joseph après avoir réussi à obtenir un avis de juges en vertu duquel un mariage avec celle-ci serait légal. Le couple aurait eu en tout dix enfants. À l'Île-du-Prince-Édouard, on se souvient de leur fils John Frederick comme l'un des fondateurs de la colonie. À partir de 1802 environ, Marie-Joseph, devenue veuve, serait allée s'y installer avec son fils.

Anciens toponymes
La rue Marie-Rollet apparaît dans un document de 1915 sous le nom de rue McDonald probablement en mémoire de sir John Alexander Macdonald (1815-1891), ancien premier ministre du Canada (voir George-V). En 1917, la rue McDonald devient la rue Kitchener en l'honneur du maréchal britannique lord Herbert Kitchener (1851-1916), originaire de Bally Langford, qui reconquiert le Soudan (1898) et met fin à la guerre des Boers (1902). Alors qu'il est ministre de la Guerre en 1914, il met sur pied les divisions britanniques engagées sur le front français. Lord Kitchener périt en mer. La rue Kitchener devient la rue Marie-Rollet en 1933.