После строительства Сервиевых стен в конце IV века до н. э. город продолжал расти, и довольно бурно. При этом римляне чувствовали себя все увереннее на своей земле: им уже покорились окрестные племена, потом Италия, а потом — почти весь мир (в пределах того, что римляне знали об окружающем мире). Даже когда Ганнибал со своими отрядами беспорядочно рыскал по Италии и один раз подошел вплотную к стенам Рима, но повернул обратно, римляне не задумались о строительстве новых укреплений. Такое положение дел сохранялось очень долго, больше пятисот лет. Потом наступил кризисный III век нашей эры, и выяснилось, что приграничные легионы уже не могут сдержать натиск варваров, а порой и сами не прочь поучаствовать в грабежах и разбоях, и что враг впервые за сотни лет вторгся в пределы Италии. Император Аврелиан мобилизовал все имеющиеся ресурсы, и в кратчайшие сроки — всего за несколько лет — новые границы города были обнесены стеной (работа была окончена уже после того, как сам Аврелиан погиб в результате глупой дворцовой интриги).
На скорость работы повлияло то, что строители включали в состав укреплений уже существующие объекты — так произошло с куском Клавдиева акведука возле Порта Маджоре, с Лагерным амфитеатром, с Пирамидой Цестия (а позже еще и с Мавзолеем Адриана). Стены достраивали неоднократно — при императоре Максенции некоторые секции были увеличены в высоту в два раза, при императоре Гонории, в самом начале V века н. э., стены и ворота подверглись капитальному ремонту.
Оборонительная надежность Аврелиановых стен была невысока, как показали многочисленные варварские набеги поздней античности и средневековья. На замковом камне арки в Аппиевых воротах греческая надпись воздает хвалу святым Конону и Георгию и милости Божьей за победу над готами в 403 году. Радость победы была недолгой: в 476 году готский вождь Одоакр низложил последнего римского императора, и в VI веке вся Италия, Сицилия и значительная часть Балкан оказались под властью готского королевства со столицей в Равенне. В VI веке в борьбу за Италию вступила Восточная Римская империя (Византия). После череды тяжелых боев и долгосрочной осады Рима (самая жестокая битва разыгралась как раз возле Аврелиановых стен, под Замком Св. Ангела) готы были побеждены, но война истощила византийские ресурсы и разорила Северную Италию, которая оказалась отброшена на много веков назад по сравнению с цивилизованными римскими временами.