Der Überlieferung nach könnte sie ursprünglich um 600 v. Chr. auf Befehl des Königs von Rom, Tarquinius Priscus, errichtet worden sein.

Die Cloaca Maxima wurde ursprünglich von den Etruskern als Freiluftkanal erbaut. Im Laufe der Zeit bedeckten die Römer den Kanal und bauten ihn zu einem Abwassersystem für die Stadt aus.Unterirdische Arbeiten am Abwasserkanal sollen von Tarquinius Superbus, dem siebten und letzten König Roms, durchgeführt worden sein.Aus anderen Schriften und aus dem Weg, den es nimmt, kann es als offener Abfluss begonnen haben, der aus Bächen von drei der benachbarten Hügel gebildet wurde, die durch das Hauptforum und dann weiter zum Tiber geleitet wurden. Dieser offene Abfluss wäre dann schrittweise überbaut worden, da der Bauraum innerhalb der Stadt wertvoller wurde. Es ist möglich, dass beide Theorien korrekt sind, und sicherlich deuten einige der wichtigsten unteren Teile des Systems darauf hin, dass sie sich bereits zum Zeitpunkt des angeblichen Baus unter der Erde befunden hätten. Plinius der Ältere, der im späten 1. Jahrhundert schrieb, beschreibt die frühe Cloaca Maxima als „groß genug, um den Durchgang eines mit Heu beladenen Wagens zu ermöglichen“.Die elf Aquädukte, die Rom im 1. Jahrhundert n. Chr. mit Wasser versorgten, wurden schließlich in die Kanalisation geleitet, nachdem sie die vielen öffentlichen Bäder wie die Bäder des Diokletian und die Bäder des Trajan, die öffentlichen Brunnen, Kaiserpaläste und Privathäuser versorgt hatten. Die kontinuierliche Versorgung mit fließendem Wasser half Abfälle zu entfernen und die Kanalisation frei von Hindernissen zu halten. Das beste Wasser war für trinkbares Trinkwasser reserviert, und das Wasser der zweiten Qualität wurde von den Bädern verwendet, deren Ausläufe an das Kanalnetz unter den Straßen der Stadt angeschlossen waren. Das Aquäduktsystem wurde Ende des 1. Jahrhunderts n. Chr. vom General Frontinus untersucht, der seinen Bericht über seinen Zustand direkt an Kaiser Nerva veröffentlichte.