Первый деревянный подъемный мост через Мойку на Невской першпективе (ныне Невский проспект) был сооружен в 1716–1717 годах. До 1726 года он служил границей новой столицы.
В 1735 году переправу отремонтировали, покрасили в зеленый цвет и официально присвоили название «Зеленый мост». В 1768 году его переименовали в «Полицейский» — по Главной полицмейстерской канцелярии, расположенной неподалеку, на набережной Мойки, а также по дому генерал-полицмейстера Чичерина на Невском проспекте. В октябре 1918 году мост получил от большевиков новое имя в духе времени — «Народный», а 13 января 1998 года ему возвратили историческое название — «Зеленый».
Деревянный мост отремонтировали в 1752 году, а в 1777 году его перестроили в трехпролетный, балочной системы, с деревянными пролетными строениями на каменных опорах.
Чугунный однопролетный мост через реку Мойку вдоль Невского проспекта был сооружен в 1808 году. По конструкции он представлял собой пологую арку, собранную из чугунных секций-тюбингов, соединенных болтами. Кессоны клиновидной формы изготавливались на Сестрорецком оружейном заводе под руководством инженера Карла Шпекле и на уральских заводах Н.Н. Демидова. Их размер был стандартным: 2,8 х 1,53 х 0,38 м, толщина – 2,5 см. Швы между ними заполнялись замазкой, состоящей из серы, нашатыря и чугунных опилок в пропорции 1:1:16. Тротуары выложили гранитными плитами, проезжую часть отделили металлическими прутьями на гранитных тумбах. На въездах моста поставили гранитные обелиски, увенчанные позолоченными шарами.
Проект разработал В.И. Гесте, русский инженер и архитектор шотландского происхождения. Он применил идею британского инженера Роберта Фултона, которую не удалось применить на родине изобретателя. Проект Полицейского моста был признан настолько удачным, что решено было соорудить серию подобных переправ через Мойку.
В первой четверти XIX века по этому типовому проекту был построен целый ряд чугунных путепроводов через реку Мойку (Красный мост, Поцелуев мост и др.), но первым был Полицейский мост.
В 1842 году, в связи с возросшим движением транспорта по Невскому проспекту, мост был расширен за счет выноса тротуаров на металлические консоли, гранитные обелиски заменены чугунными фонарными столбами. Проект был разработан инженером А.Д. Готтаном.
В 1904–1907 годах, в связи с прокладкой трамвайных путей на Невском проспекте, мост перестроили и расширили по проекту инженеров В.А. Берса, А.Л. Станового и А.П. Пшеницкого и архитектора Л.А. Ильина. Расширили опоры, с каждой стороны пролетного строения добавили по пять рядов коробчатых арок. Фасады украсили накладными орнаментами. Вместо чугунных фонарных столбов установили позолоченные железные канделябры, на которых подвесили шестигранные фонари.
В 1938 году свод моста под трамвайными путями изолировали рубероидом для предохранения от коррозии. В 1951 году по проекту архитектора А.Л. Ротача были отреставрированы торшеры с фонарями, а в 1967 году восстановлена позолота архитектурных деталей моста.
