El soterramiento de las vías del tren transformó Extramuros, cuya fisonomía se veía afectada por un trazado que la dividía y generaba problemas de comunicación resueltos de manera insuficiente con pasos a nivel, pasarelas peatonales y un túnel.

La pasarela junto a los bloques “Guillén Moreno” fue una conquista vecinal tras varios atropellos mortales al cruzar las vías. Antes, la calle Ferrocarril (izquierda) y Lebón (derecha) se encontraban con un tramo sin urbanizar que descendía hasta las vías, usado habitualmente por los vecinos. La única "protección" era una valla de tablas de madera. La confianza o despiste causó accidentes que hartaron a los vecinos, llegando incluso a manifestarse frente a la casa del entonces alcalde, Emilio Beltrami.

En 1995, el Ayuntamiento priorizó el soterramiento de la vía, encargando un proyecto económico que finalizaría el túnel en Cortadura. Al año siguiente, el Gobierno de España aprobó la tramitación del proyecto definitivo, costeando el 60%, mientras que la Junta de Andalucía y el Ayuntamiento de Cádiz aportaron el 20% cada uno. A pesar de esto, la alcaldía gaditana siempre se atribuyó el mérito de las obras, ninguneando el aspecto financiero.

Aún hoy sorprende que en la avenida de la Salud Pública, sobre las vías soterradas, muchos edificios entre Segunda Aguada y Santo Tomás den la fachada trasera. Al no existir calle paralela a las vías en ese tramo, el acceso a esas construcciones se hacía por el lado opuesto, quedando separadas de las vías por muros bajos o cerramientos que no siempre impedían el paso de peatones.

Antes de empezar las obras, se hicieron prospecciones del subsuelo, incluso hasta la iglesia de San José.

El soterramiento, iniciado a fines de 1999 y finalizado en septiembre de 2001, fue complejo por la cercanía de edificios y el nivel freático. El túnel se construyó con planchas de hormigón.

El trabajo comenzó con la apertura de zanjas paralelas para los muros laterales del túnel. La proximidad del nivel freático provocó inundaciones rápidas, por lo que la extracción de tierra requirió retirar también mucha agua que reaparecía constantemente. Para solucionar esto, se utilizó un hormigón especial que fragua bajo el agua. Una vez que este hormigón endureció, se pudieron retirar los materiales centrales sin riesgo de derrumbe.

Antes de empezar, se construyó una nueva estación en Cortadura para reemplazar a la de la plaza de Sevilla. El proyecto para revalorizar la antigua estación sigue pendiente.

La construcción del túnel supuso la demolición del puente de la Zona Franca, inaugurado en 1959. Este puente conectaba la Zona Franca y la carretera industrial con la avenida, eliminando un paso a nivel peligroso y desviando el tráfico de camiones a la carretera industrial.

Aunque el túnel se completó en menos de dos años, la inauguración oficial no fue hasta el ocho de marzo de 2002, después de que se finalizaran en febrero las nuevas estaciones de cercanías (Cortadura, Estadio, Segunda Aguada y San Severiano) y la terminal de la plaza de Sevilla.

El coste final ascendió a 75,3 millones de euros. El proyecto, que incluyó casi 3 km de túnel y 1,5 km en superficie de nueva construcción, requirió 600.000 horas de trabajo y empleó a 800 personas.

El BOE del 17 de octubre de 2001 publicó el concurso para la urbanización de la nueva avenida "de la Salud Pública" por el Ayuntamiento de Cádiz. El proyecto, de 45.000 m² (incluyendo un parque urbano de 13.400 m²), tenía un presupuesto de 13.741.354,44 € y un plazo de 15 meses. Las obras se adjudicaron a Fomento de Construcciones y Contratas por 12,17 millones de euros con un plazo de ejecución reducido a 12 meses.

La nueva avenida, inaugurada en 2003, unió Extramuros, facilitando el tránsito de personas y vehículos. Esto benefició al comercio y la hostelería, revalorizando las viviendas cercanas.