最早以前牌楼本无戗杆，它是和坊墙连在一起的。古代的坊门也不大，只要有坊墙的依托，风荷载足矣。
宋代以后牌楼成了独立的建筑物，而且越做越大，这样必然经不住北方强风的困扰。所以元代以后，尤其是明、清的木牌楼都有戗杆。戗杆最接近地面，所以不好保养，极易损坏。
地坛牌楼坐东朝西，正迎强烈的西北风，为增大风荷载，所以地坛牌楼的戗杆多达二十根，是北京牌楼中戗杆最多的牌楼。
清时地坛为禁地，民初设为"农林总局"。民国十四年（1925年）地坛被改为公园。牌楼的匾额题为"京兆公园"，左右两侧的坊心改书为"建善"和"乐群"。民国十八年（1939年）又改为"市民公园"，由于经费不足，地坛成了林场和农业试验场，神库改为警犬训练所。
解放后，地坛牌楼因年久失修而拆毁。1990年政府出资重建地坛牌楼，新牌楼为钢筋混凝土结构，因此不用戗杆。地坛牌楼又以全新的面貌风光在通往体育中心的主干道上。