La fontana, disegnata da Pirro Ligorio, fu realizzata da altri artisti come Curzio Maccarone, Giovanni Malanca, Giovanni Battista della Porta ed il della Vellita. La fontana è così chiamata dal lontano 1567 per via dalla sua forma semicircolare con al centro una vasca che prende l'acqua dall'alto e dotata di statue raffiguranti eroi della mitologia che esaltano la dinastia estense e la grandezza di Tivoli. La fontana rappresenta simbolicamente, con la sua cascata, la città di Tivoli mentre le rocce situate nella parte alta della fontana rappresentano i Monti Tiburtini, dai quali discendono tre fiumi: Aniene, Erculaneo e Albuneo: simboleggiati da tre statue. La statua centrale della Sibilla Tiburtina rappresenta il fiume Albuneo, le altre due statue, poste ai lati ed ubicate in due grotte artificiali rappresentano l'Aniene e il fiume l'Erculaneo. Chiude la scenografia rupestre, e cioè la parte superiore della fontana, un terrazzo limitato da una balaustra marmorea; questa nel mezzo si apre per dare luogo alle onde che si rovesciano pesanti e cristalline, formando una risonante cupola acquea. La vasca nella quale precipita la breve cascata ha per fondale un emiciclo a ninfeo, nei cui pilastri, in apposite nicchie, si trovano dieci ninfe che da vasi versano acqua.