Budowę Trasy Siekierkowskiej podzielono na 6 etapów. Pierwszy fragment trasy (most Siekierkowski oraz połączenie mostu z ul. Czerniakowską) został oddany do użytku 21 września 2002 roku. Budowa wraz z drogami dojazdowymi trwała 2 lata. Trasę otwierali m.in.: Prezydent RP Aleksander Kwaśniewski, Premier Leszek Miller, Marszałek Sejmu Marek Borowski, Wicemarszałek Senatu Kazimierz Kutz.
Zakończenie budowy pierwotnie planowane było na początek 2006. Budowa trasy została zakończona w czerwcu 2007, zaś ukończenie węzła „Marsa” nastąpiło w 2010 roku.
Na początku sierpnia 2006 oddano do użytku nitkę trasy prowadzącą od mostu w stronę ulicy Marsa, a w drugiej połowie października otwarto jezdnię w przeciwną stronę. W czerwcu 2007 roku oddano do użytku bezkolizyjne skrzyżowanie Trasy Siekierkowskiej z ul. Ostrobramską i ul. Płowiecką. Do lutego 2009 trwały rozmowy z właścicielami spornego komisu, który blokował budowę ronda i estakad, aby bezkolizyjnym skrzyżowaniem połączyć TS z Marsa. Dzięki odpowiednim zmianom w ustawie o wywłaszczeniu, komis został zlikwidowany i w połowie lutego ponownie ruszyły prace budowlane.