Der Oberbau bestand bis zu Beginn des 17. Jahrhunderts aus Holz. 1612/13 wurde die baufällige, gedeckte Holzbrücke durch eine steinerne mit drei Bogen ersetzt. 1735 erlaubte der Rat von Solothurn dem Arlesheimer Domkaplan Kehl die Aufstellung des Brückenheiligen Nepomuk an der Stelle, wo ehemals ein schlichtes Kreuz gestanden hatte.
Der Birsbrücken-Einsturz von 1813
Historisch gesehen sind die Bauernunruhen von 1525 oder die Zerstörung des Schlosses Dorneck von 1798 bedeutend relevanter als der Einsturz der Birsbrücke von 1813. Aber im Bewusstsein der unmittelbar betroffenen Bevölkerung nahm die Naturkatastrophe, die 37 Menschenleben forderte, einen breiten Raum ein.
Ungewohnt kühle und regnerische Witterung prägten Frühling und Frühsommer des Jahres 1813. Dichte, ununterbrochene Regengüsse vom 10. bis 13. Juli liessen die Birs von Aesch bis Münchenstein über die Ufer treten und das Gebiet in einen schmutzigen See verwandeln. Angeschwemmte Baumstämme, Balken und Sträucher verursachten bei der Brücke eine Sperrung. Während der Oberamtmann Tugginer die Freilegung der Brückenjoche organisierte, suchte sich das Wasser zunächst einen Ausweg auf der anderen Seite. Ein unweit der Brücke angebrachtes Wuhr auf der (damals) französischen Seite wurde weggerissen, was die unmittelbare Bedrohung für die Brücke etwas milderte. Trotzdem wurden für die kommende Nacht Wachen angeordnet. Am Morgen des 13. Juli wurde der Strom des Wassers auf Dornacher Seite wieder stärker. Tugginer liess Wohnung und Scheune des neben der Brücke liegenden Gebäudes räumen. Unterdessen hatten sich viele Schaulustige auf der Brücke eingefunden, die den Arbeiten und dem Schauspiel des wilden Wassers zusahen. Um zwei Uhr nachmittags sank plötzlich die eine Seite des Jochs ein und riss 48 Menschen in die Fluten, 37 fanden den Tod. Unter den Opfern waren auch zwei Söhne des Oberamtmanns sowie einer der drei Gefangenen, die sich zur Zeit des Unglücks im Turm befanden und vergeblich um Hilfe geschrien hatten.
Unversehrt überstanden hat das Unglück der Brückenheilige Nepomuk, der auf dem westlichen Joch stand, bis er dann 1939 durch eine Kopie ersetzt wurde und später ins Heimatmuseum kam. Auf der Brücke steht an seiner Stelle eine Nepomuk-Kopie des Solothurner Bildhauers Jean Hutter, ausgeführt in der Firma E. Biberstein in Solothurn.
Erst 10 Jahre später wurde die Brücke durch eine neue, nur noch aus zwei Bogen bestehende, ersetzt. Die Form von 1823 ist bis heute unverändert geblieben.