Został on odbudowany w 1810 roku jako obiekt murowany, a wraz z tym zlikwidowano okalający kościół cmentarz.
Uruchomienie linii kolejowej do Mysłowic 1 października 1846 roku w kolejnych latach wywarło znaczący wpływ na zabudowę miasta. Po pożarach z 1853 i 1856 roku, które doszczętnie pochłonęły wszystkie drewniane budynki, parcele wzdłuż ulicy zaczęto wypełniać murowanymi budynkami z cegły i kamienia. Zwarta zabudowa ulicy rozluźniała się w rejonie kościoła Świętego Krzyża.
Z biegiem czasu zabudowa ulicy Bytomskiej była systematycznie wypełniana, a większość z nich stanowiły masywne, wielokondygnacyjne budynki mieszkalne osób prywatnych oraz Katowickiej Spółki Akcyjnej dla Górnictwa i Hutnictwa. Sporadycznie występowały tu jeszcze piętrowe budynki drewniane. Od ulicy Bytomskiej wychodziły ulice boczne, które uzupełniono dwu- lub trójkondygnacyjnymi budynkami wielorodzinnymi.
W 1853 roku przy ulicy Bytomskiej stanęły pierwsze olejowe latarnie uliczne. W latach 1880–1885 utwardzoną nawierzchnię miały już wszystkie ulice dostosowane do ruchu kołowego na Starym Mieście, w tym ulica Bytomska.