Bramę Grodzką zbudowano około 1298, gdy rozbudowano mury obronne. Zbudowana była na planie kwadratu i zwieńczona gotyckim sklepieniem. Wawel początkowo nie był połączony murami z Krakowem, dopiero gdy mury miejskie połączono z zamkiem, u podnóża wzgórza wzniesiono dwie bramy: Grodzką i Porta Laterana.

Brama znajdowała się u wylotu ulicy Grodzkiej. Wiódł przez nią szlak do Lwowa, trakt solny do Wieliczki oraz droga do Kazimierza (położonego po drugiej stronie starego koryta Wisły) – stąd jej funkcjonująca do XV wieku nazwa – Brama Kazimierska. Szlaki te biegły wzdłuż dzisiejszych ulic Stradomskiej i Krakowskiej. Między bramą a Wawelem stały młyny na odnodze płynącej w pobliżu Rudawy.

Podczas oblężenia Krakowa w czasie potopu była ostrzeliwana przez artylerię szwedzką, jednak stanowiła silny punkt oporu – za jej obronę odpowiedzialny był Cech Złotników – i jej obrona przeszkodziła napastnikom w zajęciu miasta "z marszu".

Brama została zburzona na początku XIX wieku, dostarczając w 1824 materiału na odbudowę Mostu Stradomskiego zniszczonego wcześniej przez wielką powódź 26 sierpnia 1813.