Et forberedende anleggsarbeid var startet i Bjørndalen i mars 1973, mens selve brua ble påbegynt på nyåret i 1974. Åpningen fant sted i juli 1976. Med tilknytninger på Tonstad- og Kolstad-siden, var de totale brukostnadene 40 millioner kroner.
Da Bjørndalsbrua ble tatt i bruk, var den fortsatt et ledd i den planlagte Ytre Ringveg sør for Trondheim. Etter kryssing av Bjørndalen og E6 på Tonstad, skulle denne veien gå videre østover, krysse Nidelva ved Øvre Leirfoss og fortsette over Bjørkmyr og Steinan mot Ranheim. Beboerne i Sjetnemarka hadde i flere år kjempet mot ringveien, som planleggerne hadde lagt tvers gjennom bebyggelsen.
Se flere bilder i serien Før og nå HER
Midt på 70-tallet var alternative traseer for Ytre Ringvei lansert, både sør og nord for Sjetnemarka. Men Bjørndalsbrua og veien opp mot E6 og Tonstadkrysset siktet seg stadig rett mot sjetnemarkingene i tråd med de gamle planene. Fra en tenkt bredde på seks kjørefelt, var brua riktignok smalnet en del inn under planleggingen, og den hadde ved åpningen bare ett kjørefelt i hver retning samt en adskilt gangbane på søndre side av brua.
Ingen visste ennå i 1975 hvor veien opp bakken fra Bjørndalsbrua til E6 ville ende, men brua hadde uansett en stor og viktig funksjon da den kom. En storstilt utbygging av Leinstrand-gårdene Kolstad, Saupstad, Huseby og Flatås var kommet i gang fra omkring 1970, og forbindelsen over Bjørndalen var til stor nytte for beboerne i den nye bydelen. I tillegg ble enda et utbyggingsområde, Kattem/Ust knyttet til brua ved en ny vei via Huseby/Saupstad. Bjørndalsbrua reduserte dermed trafikken vesentlig gjennom Heimdal sentrum og på den gamle riksvei 50 i Bjørndalen.
Med utbyggingen av Tillerbyen i 1980- og 90-årene fikk Bjørndalsbrua enda større betydning, ikke bare for de nærmeste boligområdene på vestsiden, men for byens vestre bydeler generelt. Det stadig økende behovet for en kryssing av E6 til og fra kjøpesentrene i Tillerbyen har helt frem til de siste årene ført til nye veiløsninger. Men spørsmålet om Ytre Ringvei sto lenge ubesvart.
I 1982 gikk bystyret inn for en bortregulering av veien gjennom Sjetnemarka, før en endelig avklaring kom med et formelt vedtak fem år senere. Men med en trasé sør for bydelen sto Ytre Ringvei ennå en tid på planleggingskartet i Trondheim, inntil både kommunen og veimyndighetene etter hvert la planen til side og virket fornøyd med å føre tangerende trafikk på sørsiden av byen langs E6 og Omkjøringsveien.