Brak jest dokumentów poświadczających dokładną datę budowy bramy[1]. Na podstawie badań archeologicznych, okres budowy szacowany jest na lata pomiędzy 160 a 200 rokiem n.e.[1] Pewne elementy bramy nie zostały ukończone – prace przerwano albo ze względu na zagrożenie oblężeniem, albo z powodu problemów z finansowaniem projektu[1]. Pomimo to służyła jako północna brama wjazdowa do Trewiru[1]. Oprócz niej istniały jeszcze trzy inne bramy (Porta Alba, Porta Media, Porta Inclyta)[2].

Po upadku starożytnego Rzymu w V w. budowla służyła jako źródło materiałów budowlanych i była stopniowo rozbierana[1]. W XI w., za namową arcybiskupa Poppo von Babenberga (986–1047) do Trewiru przybył mnich Symeon, który zamieszkał w 1030 roku w celi we wschodniej wieży bramy[1]. Symeon zmarł w 1035 roku, został pochowany w swoim eremie i ogłoszony świętym[1]. W 1042 roku arcybiskup poświęcił ołtarz w bramie, która została przekształcona w kościół[1].

W 1794 roku wojska francuskie zajęły miasto, wprowadzając zakaz odprawiania mszy w kościele i przetapiając wkrótce jego ołowiany dach na amunicję[1]. W 1802 roku kościół ostatecznie zamknięto[1]. Rok później relikwie św. Symeona zostały przeniesione do kościoła św. Gerwazego[1].

Przez wieki brama obrosła przybudówkami, jednak na początku XIX wieku usunięto je, przywracając bramie pierwotny, rzymski charakter[1]. W 1822 roku we wschodniej wieży bramy umieszczono gabinet starożytności, który pozostawał tam do 1899 roku[1]. Brama została objęta ochroną konserwartorską[1]. W latach 1969–1973 przeprowadzono jej gruntowną restaurację[1].

Porta Nigra jest najlepiej zachowaną rzymską bramą miejską po północnej stronie Alp[1].

W 1986 roku brama wraz z innymi rzymskimi zabytkami Trewiru została wpisana na listę światowego dziedzictwa UNESCO[3].