This study reports the construction of time-series related to standardized mortality rate, proportional mortality ratio of Swaroop and Uemura, infant mortality rate, fetal death rate, expectation of life at birth and birth rate for the city of São Paulo, SP, Brazil, from 1901 to 1994. In order to determine the structural variation of these measures, the model, forecast and correlation of these series were submitted to statistical analysis. The results obtained were compared to the historical analysis of the major socioe-conomic phenomena during this period in an effort to explain populational movements in the city, with emphasis on the slow and late nature of the process of demographic transition in the city. It was concluded that time-series analysis for demographic measures is efficient in many ways: by allowing the application of statistical methodology to the human sciences, by passing the difficulties inherent in the characteristics of these values (serial correlation, heteroscedasticity, multicollinearity and non-normality of forecast error distribution), by integrating quantitative analysis with the historical interpretation of the phenomena approached, by projecting estimates of future trends on the basis of the behavior of the variables analyzed, and by systematizing the methodology for application in future studies of social research.Foram construídas as séries temporais relativas ao coeficiente padronizado de mortalidade, razão de mortalidade proporcional de Swaroop e Uemura, coeficiente de mortalidade infantil, coeficiente de mortalidade fetal, esperança de vida ao nascer e coeficiente de natalidade para a cidade de São Paulo, SP, Brasil, de 1901 a 1994. Com o intuito de determinar sua variação estrutural, procedeu-se as análises estatísticas de modelo, previsão e correlação dessas medidas. Procurou-se associar os resultados obtidos aos principais fenômenos socioeconômicos do período, em um esforço de compreensão dos movimentos populacionais na cidade. Foram sublinhados o caráter tardio e vagaroso do processo de transição demográfica na cidade. Concluiu-se que os procedimentos analíticos de séries temporais são eficientes para o estudo de medidas demográficas, em diferentes sentidos: por permitir a aplicação da metodologia estatística às ciências humanas, superando dificuldades inerentes a esses valores, como a auto-correlação serial, a heteroscedasticidade, a multicolinearidade e a não normalidade da distribuição dos resíduos de regressão; por integrar a análise quantitativa à interpretação histórica dos fenômenos abordados; por projetar estimativas quanto às tendências de comportamento futuro das variáveis analisadas e por sistematizar a metodologia para aplicação em estudos ulteriores de pesquisa social.