L'impianto originario venne distrutto al momento della realizzazione  della rocca Paolina (1540-43) e parzialmente rimontato dal Sangallo con lo stesso orientamento a circa 4 metri di distanza, inserita come arco cieco nella nuova muratura. Gli stipiti della porta sono stati invece conservati nella loro posizione originaria, inglobati in un’area di accesso alla fortezza. L’arco di travertino, ampio circa 4, 40 metri, è tracciato da conci distribuiti a raggiera, inquadrato da due lesene che sorreggono una cornice aggettante su cui corre l’iscrizione Colonia Vibia / Augusta Perusia, analoga a quella presente sull’arco Etrusco. Fra l’arco e la cornice, si sviluppa un fregio a forma di balaustra da cui si affacciano cinque figure separate da lesene scanalate sormontate da capitelli a foglie d’acqua. In posizione centrale un busto maschile raffigurante Tinia/Iuppiter (Giove) affiancato da due personaggi tradizionalmente identificati con i Dioscuri. Recentemente si è proposta l’identificazione con i Lares Praestites, gli antenati eroizzati che nella tradizione etrusco-italica e romana sono appunto deputati a proteggere le mura della città. Alle estremità sono raffigurate due protomi equine. Ai lati e al di sopra dell’arco sono inserite altre tre teste aggettanti in peperino. Porta Marzia non aveva funzioni difensive ma costituiva l’ingresso monumentale alla città, munito di un apparato decorativo con figure tutelari idealmente rivolte verso Roma, nuovo potente alleato da accogliere pacificamente.