Questo tratto del condotto è lungo 320 m, l’altezza della struttura oscilla tra gli 8 e i 13 m. Quello che sembra all’apparenza un dislivello rappresenta invece la strategia per mantenere in quota lo scorrimento dell’acqua e assecondare i dislivelli del terreno. L’infrastruttura originaria doveva essere costruita con muratura in opera cementizia rivestita con tufelli a sezione romboidale. I numerosi interventi di manutenzione antichi e moderni hanno reso il manufatto un muro continuo pieno che scavalca il fosso della Marranella con un’arcata ampia più di 4 m.
Procedendo verso via Nomentana l’altezza del monumento diminuisce bruscamente perché a partire dall’incrocio con via di vigna Mangani il condotto riprende la sua corsa sotterranea.
L’intera struttura è rafforzata da una doppia serie di contrafforti rivestiti in mattoni.

Il restauro più recente, novecentesco, si imposta sul condotto in cui scorre l’acqua, sopraelevando l’intera infrastruttura.

La fronte settentrionale, lungo via di Pietralata, è rivestita in mattoni attribuibili ai numerosi interventi di restauro avvenuti nel tempo, il primo dei quali fu realizzato da Benedetto XIV nel ‘700. Su questo stesso fronte si trova un piccolo manufatto adibito a idrometro, come indicato sulla lapide posta sulla sua porta di accesso, risalente al 1867: S.P.Q.R. ACQUA VERGINE IDROMETRO ANNO MDCCCLXVII. Alle spalle dell’idrometro pochi metri più a est si trova un manufatto di scarico e la relativa camera di manovra realizzati per controllare la velocità dell’acqua e la portata del condotto in cui l’acqua scorre a pelo libero.
Nei pressi del fosso, nella struttura di tamponamento di uno degli archi originari del viadotto, è stato ricavato un passaggio a cui si accede dal piano stradale attraverso una scaletta. Sull'architrave in marmo è riportata un'iscrizione del 1861: S.P.Q.R. ANNO MDCCCLXI.
La parte inferiore della faccia S, all’interno del Parco dell’Aqua Virgo, è ancora parzialmente ricoperta, escludendo il restauro novecentesco, da uno strato di intonaco protettivo. Nelle zone dove questo non si conserva e negli squarci della cortina laterizia, si intravedono le sottostanti strutture originali. Pertanto su questo lato è possibile osservare parti della struttura originaria in opera reticolata di tufo su arcate chiuse nel corso del tempo per consolidare e rinforzare l’infrastruttura, che corre su un terreno disomogeneo. La chiusura degli archi e il rinforzo della parte inferiore del viadotto, realizzato in mattoni di fattura più modesta, è attribuibile probabilmente ad un restauro avvenuto in età tardoimperiale.

A restauri successivi appartengono gli archi in mattoni e le cortine in opera mista di materiale edilizio vario.