Nel XII secolo, per l’incombente minaccia del Barbarossa, Genova decise di rafforzare le mura e le porte di accesso. Sia le mura, dette del Barbarossa, sia Porta Soprana, furono edificate intorno al 1155. Dei costruttori, l’unica notizia che abbiamo si trova in un’iscrizione latina presso la Porta di San Fede (o dei Vacca): "Ego Guiscardus Magister et Iohannes Bonus Cortese et Iohannes De Castro fecimus hoc opus". Porta Soprana divenne presto un simbolo di Genova e del suo spirito di indipendenza. Sulle due torri che compongono la Porta furono poste due lapidi. Una di esse è un chiaro e solenne monito a chi volesse invadere la città: “In nome dell’Onnipotente Dio Padre e Figlio e Spirito Santo, Amen. Sono munita di uomini, circondata da mura mirabili, col mio valore respingo le armi nemiche. Se porti pace puoi toccare questa porta, se cerchi guerra dovrai ritirarti triste e vinto. Mezzogiorno ed Occidente, Settentrione ed oriente conoscono gli infiniti assalti che io, Genova, ho superato”.
La Porta - larga 5 metri ed alta nove metri e mezzo - veniva chiusa con due imposte lignee che giravano su cardini di ferro. L'arco - uno dei più antichi esempi d’arco a sesto acuto a Genova - è dotato di mensole, il cui profilo è una fascia, sporgente e concava, che si trova fra il basamento e il fusto delle colonne ed è sormontato da un anello. La Porta è decorata con una sottile colonna ottagonale il cui capitello, in stile corinzio, gira attorno all'arco. Il corpo centrale della Porta è decorato superiormente da una fascia d'archetti, più piccoli e sopraelevati rispetto a quelli sul lato esterno. La porta è dotata di quattro capitelli marmorei: due verso l'esterno e due verso l'interno della città. Le due torri, con base rettangolare dal lato verso la città e semicircolare all'esterno dei muri di cinta, sono costruite in pietra da taglio lavorata con la punta grossa e profilata negli spigoli con lo scalpello; non sono parallele, ma convergono l'una verso l'altra sulla linea esterna, e sono le torri medioevali più grandi di cui si ha notizia (31 metri dal livello del suolo nel punto del passaggio della Porta).
L'edificio posto tra le due torri e sovrastante l'apertura della Porta era abitato dal boia che esercitò a Genova fino al 1809 con una ghigliottina alloggiata nei locali interni e ritrovata durante il restauro. Solitamente, fino al 1797, le teste dei giustiziati erano appese all'arco della Porta in gabbie di ferro. E’ certo che qui ha esercitato la sua arte monsieur Samson, il boia francese famoso per aver ghigliottinato - nel 1793 - Luigi XVI e la regina Maria Antonietta.
La porta - così come le torri e le mura - subì molti restauri e rifacimenti. L’ultimo restauro è del 1988.