Histórico documento en el que puede observarse la estructura basada en tres grandes arcos, que quedó fijada a fines del siglo XVI

No parece que hasta el siglo XVI se realicen reformas de carácter arquitectónico sobre los restos romanos, que consistían, según uno de sus primeros restauradores, en trece pilares que servían de arranque a catorce arcos con una estructura de 259 varas de largo total (unos 230 metros) por cinco de ancho (4,50 metros).

Estas dimensiones habían cambiado considerablemente a fines de siglo, cuando según D. Agustín de Horozco, medía trescientas varas de longitud por diez de ancho, y sólo tenía tres arcos que aún no se habían cerrado totalmente. Esta estructura de verdadero puente de camino, con ancho suficiente para el cruce simultáneo de dos carruajes, es la que se ha conservado hasta el momento actual con pequeñas modificaciones.

La construcción del puente fue objeto de muchos proyectos durante el siglo XVI. El primer arquitecto a quien se encargó su estudio fue Alonso Rodríguez, Maestro Mayor de la fábrica de la Catedral de Sevilla; luego la obra se puso en manos de Benedicto de Rávena.