Il serbatoio venne costruito sulle pendici del colle Oppio, incassandolo nel terreno in modo che la parte posteriore ricurva e le due laterali risultano coperte e contrastate dal terrapieno, parzialmente di riporto, mentre la parte frontale era tutta in vista, rivestita di una bella cortina laterizia con nove nicchie arcuate, alternativamente rettangolari e semicircolari su i due piani. In quello superiore si aprono nelle nicchie dei finestroni per l'areazione della cisterna, mentre nelle inferiori, che decorano la parte basamentale, in quelle rettangolari si aprono delle porte e dei condotti di uscita dell'acqua, due disposti ai lati della nicchia, mentre in quelle semicircolari l'uscita del condotto è centrale mancando l'apertura. Non chiari sono ancora oggi i problemi relativi al rifornimento idrico della cisterna, la cui capacità è stata indicata in 8.165.000 litri, e al collegamento tra le cisterne e le terme, di recente ipotizzato con un sistema di fistole di piombo alloggiate in un collettore posto sulla fronte.
I contrafforti esterni delle pareti laterali corte sono a sezione quadrangolare, mentre sul lato posteriore ricurvo, i contrafforti formano nicchie alternativamente rettangolari e semicircolari, come sulla parte frontale. All'interno la cisterna è rivestita di cocciopesto, che aderisce alle pareti e si smussa negli angoli e negli spigoli; le volte delle navate furono gettate su una doppia centinatura formata da bipedali e bessali. L'interno della cisterna è stato trovato ingombro di depositi di limo stratificato (h. cm 85): si comprende così meglio l'accorgimento adottato dai costruttori di porre l'imbocco delle fistole d'uscita dell'acqua a circa 20 cm dal pavimento. Il piano superiore del serbatoio era rivestito con un pavimento a mosaico a tessere nere: sulla fronte sono stati individuati alcuni ambienti contemporanei alla costruzione (locali di servizio ?).
In epoca tardo-antica sul terrazzo superiore della cisterna fu costruita una ricca dimora con ambienti assai articolati e decorati con tarsie marmoree, che sfruttò i precedenti edifici trasformandoli in piccole terme private.
Giuseppina Pisani Sartorio Da 'Roma sotterranea', a cura di R. Luciani, F.lli Palombi Editore