Po požáru roku 1538 provedl Jan z Pernštejna rozsáhlou renesanční přestavbu celého města. Jeho stavitel Jiřík Olomoucký upravil i předbraní. Zvýšil je o jedno poschodí a ozdobil renesančním štítem s vysokou atikou s lisénami a s obloučky navrchu. V prvním patře byly zřízeny dvě malé světničky, kde bydlel jistou dobu i sám mistr Jiřík. Současně byla do dnešní výšky a hrubé podoby vystavěna také věž. Při pohledu ze Zelenobranské ulice je patrné kde začíná nástavba z této doby. Věž se zlatou makovicí a deseticípou hvězdou na vrcholu byla vyzdvižena do výšky 59 m. Zdobí ji zejména mimořádně krásná pozdně gotická střecha tvořená třemi patry stříšek, hranoly s osmi jehlovými věžičkami a vysoko protažená střední špice. "Zelenou branou" je nazývána od roku 1547.
Je pochopitelné, že od doby výstavby dodnes musela být často opravována a podle potřeb doby byla také upravována. Když v roce 1653 vyhořela zvonice kostela sv. Bartoloměje, byly zbylé zvony přeneseny na Zelenou bránu. Když ale v roce 1661 do věže uhodilo, bylo to považováno za zlé znamení a do rychle opravené zvonice byly zvony vráceny. Za okupace roku 1741 a 1744 snesli Prusové měděnou střechu a poškodili trámoví. Měděný kryt byl opravován také v roce 1801 a zcela vyměněn v roce 1980. Roku 1760 byly na věž instalovány hodiny z radnice II, která stála na rohu náměstí a Pernštýnské ulice, nové hodiny pak byly osazeny v roce 1886 a světelnými ciferníky opatřeny v roce 1912. Hodinový stroj byl znovu vyměněn v roce 1939. V roce 1776, kdy byly mezi Městskou řekou a městem postaveny jezdecké kasárny, byly odstraněny padací mosty a prostor k dřevěnému mostu zasypán. Roku 1886 byl dřevěný most přes řeku nahrazen železným.
Vzhled věže doznal závažných změn v roce 1843. Byla snesena dřevěná pavlač pod střechou a hlavní zdivo až po střechu bylo omítnuto. K restauraci došlo až v roce 1912, kdy pod střechou byl obnoven dřevěný ochoz a zdivo trupu věže bylo obnaženo. Na průčelí předbraní dali pardubičtí radní v roce 1903 umístit reliéf dle návrhu Mikoláše Alše. Zpodobňuje erbovní pověst pánů z Pardubic, jejichž erb užívají Pardubice jako městský znak. Na jižní straně věže a předbraní byl při stavbě Městské spořitelny v letech 1914-1917 zřízen průchod. Obdobně na severní straně byl v roce 1925 při stavbě Angločeskoslovenské banky zřízen průchod, který však je na straně k Pernštýnskému náměstí zaslepen. Největší nebezpečí Zelené bráně hrozilo v r. 1875, kdy se velmi vážně uvažovalo ji včetně předbraní z komunikačních důvodů zbořit. Zásahem vídeňské Ústřední památkové komise bylo toto nebezpečí zažehnáno, takže se z krásné památky můžeme těšit dosud.