La construction de ce barrage éclusé est la dernière étape d'une longue réflexion menée dès le début du 19e siècle sur la gestion de l'eau dans le port de Marans et sur la délimitation entre port fluvial et port maritime. Dès 1824, un barrage mobile est créé contre le pont de pierre afin de créer un effet de chasse pour évacuer les vases qui s'accumulent dans le port, tout en améliorant la gestion des niveaux d'eau en amont. Ce barrage est cependant très décrié dès sa mise en fonction, accusé d'accélérer l'envasement du port en aval et d'aggraver les inondations en amont.

En 1845, le projet de réaménagement du port présenté par l'ingénieur Marchegay, prévoit de créer un bassin et d'établir en amont de celui-ci un barrage éclusé, au niveau de la place du Carreau d'Or (actuelle place de la République). Si seule une partie du programme de Marchegay est appliquée, l'idée d'un barrage éclusé continue à faire son chemin au cours des années et décennies suivantes. En attendant, en 1853, une passerelle en bois avec travée mobile est établie au droit de la place du Carreau d'Or, de manière à relier les deux rives, comme le faisait le Vieux pont au droit de la rue de la Maréchaussée, démoli en 1784.

La création effective du bassin, en 1859-1860, rend d'autant plus nécessaire la construction du barrage éclusé imaginé par Marchegay en son temps. En plus de créer un effet de chasse, de réguler le niveau d'eau en amont et de remplacer le barrage mobile du pont de pierre, il s'agit d'empêcher les remontées d'eau salée depuis le bassin vers l'amont, et ainsi de bien séparer la partie maritime du port de sa partie fluviale. Le principe en est arrêté par décision ministérielle du 18 janvier 1867, qui écarte provisoirement un projet, plus ambitieux, de transformation du bassin du port en bassin à flot (c'est-à-dire fermé par un barrage mobile en aval, ce qui sera fait en 1888 avec la mise en service du barrage des Enfreneaux et de l'écluse du Brault sur le canal maritime). Les plans du futur ouvrage sont présentés le 11 mai 1867 par le conducteur des Ponts et chaussées Maucher, et approuvés le 21 juin. Parmi les matériaux, la chaux proviendra des fours de Marans, le sable des côtes de l'île d'Oleron et de la pointe de l'Aiguillon, la pierre de taille des carrières de Douhet, de Crazanne ou de Saint-Vaize, les moellons d'Echillais et de Marans, et les pavés de Niort. Après plusieurs adjudications infructueuses, le chantier est confié le 4 novembre à Sauvanet, entrepreneur à Marans, sous la surveillance de M. Maucher.

La construction des batardeaux a lieu durant l'été 1868. Pour éviter l'envasement du port pendant les travaux, l'ancien cours de la rivière du Moulin des Marais, comblé en 1843, est rouvert et prend le nom de canal de chasse. La navigation quant à elle est déviée par la rivière du Moulin des Marais. Les maçons commencent à intervenir le 5 novembre 1868 mais le mauvais temps suspend vite leur ouvrage, et en février 1869, une forte montée des eaux oblige à démolir les batardeaux. Le chantier prend du retard. Il est de nouveau suspendu à l'été 1869, faute de financement, et ne reprend qu'en avril 1870. Il y a alors urgence car le barrage du pont de pierre montre de sérieux signes de fragilité. Une fois les batardeaux reconstruits, le pompage de l'eau est effectué à l'aide d'une machine à vapeur acheminée par train depuis Paris via La Rochelle. Un accident survenu lors du déchargement de cette machine, retarde toutefois l'opération. La construction du barrage éclusé lui-même et de ses portes commence fin mai 1870. L'opération consiste aussi à remplacer la passerelle en bois de 1853 par une nouvelle passerelle franchissant le barrage éclusé ; cette passerelle, toujours en bois et réservée aux piétons, est conçue avec une travée surélevée au-dessus du sas de l'écluse. La réception définitive de l'ensemble de l'ouvrage a lieu le 28 décembre 1871, après trois ans et demi d'efforts.

Au cours des décennies suivantes, le barrage éclusé connaît différents travaux d'amélioration et d'entretien : remplacement des portes en bois d'origine en 1893, par André Deschamps, entrepreneur à Marans ; remplacement d'une partie des portes et remplacement de la passerelle en bois par une passerelle métallique, à une travée mobile au-dessus du sas de l'écluse, en 1910, par le même Deschamps ; remplacement du système à poutrelles par des vannes métalliques, en 1932, par l'entreprise Joseph Paris, de Nantes ; installation d'un système de commande électrifiée pour la manoeuvre des vannes, en 1936, par l'entreprise Delmas-Vieljeux, de La Rochelle.