Zwischen dem Bahnhof und der Niederroßlaer Straße wurde ein riesiger Erddamm aufgeschüttet. An der Kreuzungsstelle der zweigleisigen Eisenbahntrasse mit dem Herressener Bach und der heutigen Buttstädter Straße wurde der Bau eines Viaduktes notwendig.

Allerdings waren die Voraussetzungen für den Viadukt sehr ungünstig, da kein fester Baugrund vorhanden war. Der Baugrund bestand hauptsächlich aus Treibsand und moorigen Schichten. Aus diesem Grund wurde am 20. Mai 1845 mit dem Bau eines Pfahlrostes begonnen. Der Pfahlrost (14.000 Taler) besteht aus 1.336 Eschenholzpfählen. Zusätzlich zu den 2.000 Arbeitern halfen noch etwa 100 Maurer und weitere Hilfskräfte am Bau mit.

Der Viadukt wurde am 2. Dezember 1846 fertig gestellt. Die Einweihungsfeier fand am 16. Dezember 1846 statt. Am 19. Dezember wurde die Strecke Weißenfels – Weimar für den Verkehr freigegeben.

Der Viadukt ist 95m lang und 23 m hoch (über Bachsohle). Er besteht am mittleren Abschnitt aus 2 kreisbogenförmigen Hauptgewölben (0,78 m stark). Durch die östliche Öffnung wird der Bach sowie ein Fußweg und durch die westliche die Buttstädter Straße hindurch geführt.

Am Mittelpfeiler wurde ein Löwenkopf als Sinnbild angebracht. Die 2 Seitenflügel bestehen aus je 4 kreisförmigen Gewölben, die in 2 Etagen angeordnet sind. Zur Verstärkung des Bauwerkes wurden 1926 eiserne Anker in die Anfahrts-bögen der beiden Seitenflügel eingezogen.

Von 1846 bis 1967 führen überwiegend Dampf- und ab 1935 auch Diesellokomotiven über den Viadukt. Durch die Elektrifizierung wurden wie im Stadtgebiet auch am Viadukt Baumaßnahmen nötig. Bereits am 22. September 1967 rollten die ersten E-Loks über den Viadukt.

Im Jahre 1977 wurde der Apoldaer Viadukt in die Kreisdenkmalliste des Kreises Apolda aufgenommen.

In regelmäßigen Abständen werden Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten durchgeführt.