Fatto costruire da papa Gregorio XVI verso il 1834, la struttura, in travertino con un'arcata unica che poggia su due piloni laterali, lega la sua storia a due eventi, il primo negativo risale al 27 maggio 1944, giorno in cui venne fatta saltare in aria dalle truppe tedesche in ritirata, il secondo all'inaugurazione avvenuta la prima domenica di maggio dopo quella drammatica distruzione, con il passaggio trionfale della processione che portava l'immagine della Madonna di Quintiliolo fino alla Cattedrale di San Lorenzo, da cui riparte per tornare indietro l'8 settembre.
Ancora oggi questa affascinante riproposizione religiosa richiama cristiani e turisti che assistono silenziosi alla processione ed al celebre rito della benedizione delle acque del fiume Aniene che avviene proprio sul Ponte Gregoriano.
Dallo stesso ponte è possibile ammirare oltre alle splendide cascate di Villa Gregoriana, anche l'antica acropoli di Tivoli con il Tempio di Vesta ed il Tempio della Sibilla.