Красуйся, град Петров,
И стой неколебимо, как Россия!
Александр Сергеевич Пушкин
Первые Петровские ворота с каменным основанием и деревянной верхней частью, с резным убранством были построены в 1708 году. Через несколько лет в 1716—1717 годах Доменико Трезини полностью перестроил их в камне.
Арку ворот венчает мощный аттик, украшенный деревянным резным панно «Низвержение Симона-волхва апостолом Петром» (по одной версии, панно перенесено с ворот 1708 года, по другой — сделано специально для каменных ворот). Сюжет панно символизирует победы России в Северной войне ( Симон отождествляется со шведским королём Карлом XII, aпостол Пётр — c Петром I). Ширина деревянного барельефа составляет 4,9 м, высота — 3,35 м. На воротах первоначально располагалась деревянная скульптура апостола Петра с двумя ключами, по бокам от него скульптуры, символизирующие Веру (Благочестие) и Надежду.
На полукруглом лучковом фронтоне аттика выполнен горельеф с изображением благословляющего Бога Саваофа. Горельефы, с изображением воинских доспехов появились в 1730 году. В нишах помещены статуи, созданные скульптором Николя Пино: в левой нише ворот помещена статуя символизирующая Благоразумие, в руках у неё зеркало и змея «будь мудр, как змея, и глядя в зеркало, думай, как есть на самом деле», в правой — Храбрость, на шлеме которой изображена саламандра.
В августе 1720 года над аркой установлен российский герб (двуглавый орёл) (до этого ворота украшал лепной алебастровый герб, раскрашенный «под дуб»). В 1723 году фигуру покрасили в чёрный цвет и позолотили короны, скипетр, державу, детали щита. Вес герба составляет 1096 кг или 68,5 пудов. После Октябрьской революции герб не сняли, а закрыли декоративными щитами.
Ворота стали разрушаться уже в 18 веке. При ремонтах их покрывали известью, а после и штукатуркой, слой которой достиг к 20 веку 15 см.
В 1941 году Петровские ворота были повреждены при военном обстреле. В 1951 году архитекторами Александром Александровичем Кедринским, Александром Лукичём Ротачом была произведена реставрация.
В апреле-мае 2008 года в крепости проводились ремонтные работы, которые затронули и Петровские ворота.