Destaca por la superposición de etapas históricas que pueden apreciarse en su arquitectura. En origen, la puerta romana tenía una forma similar a un arco del triunfo y contaba con tres vanos: un gran vano central destinado al tráfico rodado y dos arcos laterales más pequeños para el paso peatonal, que posteriormente fueron cegados.
En época romana, el monumento tenía una presencia mucho más imponente que la actual. La puerta contaba con una segunda planta, llegando a duplicar su altura, mientras que sus torres disponían de dos cuerpos adicionales, lo que triplicaba aproximadamente su alzado.
Las torres y las dos caras de la puerta fueron estucadas y decoradas a la manera romana, reforzando su carácter monumental. En cambio, la muralla que la conectaba con el resto del recinto fortificado de la ciudad se dejó vista, mostrando sus sillares almohadillados.
Este conjunto convierte a la Puerta de Córdoba en un monumento de especial relevancia, considerada la única puerta romana de tres arcos y carácter defensivo conservada en la península ibérica. Su valor reside tanto en su arquitectura como en la información que aporta sobre la importancia urbana, militar y simbólica de la Carmona romana.
Desde época romana, la puerta ha sido objeto de numerosas reformas y remodelaciones hasta alcanzar su fisonomía actual. Durante el periodo de los Reyes Católicos perdió parte de su carácter militar y pasó a ejercer una función fiscalizadora sobre los productos que entraban en la ciudad, actuando en la práctica como una especie de aduana. Esta nueva función transformó su imagen defensiva en una arquitectura de carácter más civil.
En el siglo XVI se realizaron reformas renacentistas y, a comienzos del siglo XVII, se incorporaron elementos ornamentales como escudos y estatuas de mármol, hoy desaparecidos. Más tarde, en 1688, las reformas promovidas en época de Carlos II aportaron al conjunto un aspecto barroco.
La última gran intervención se llevó a cabo entre finales del siglo XVIII y comienzos del XIX por el arquitecto carmonense José de Echamorro, responsable de buena parte de la imagen actual del monumento.
