Les travaux font partie des premiers aménagements de la Saône liés à la loi du 19 juillet 1837. Les compte-rendus de situation des travaux précisent l'utilité et les années de construction de la dérivation d'Heuilley : ainsi en 1841, "la dérivation d'Heuilley a pour objet d'éviter les graviers et hauts-fonds dont la rivière de l'Ognon obstrue le lit de la Saône, et d'assurer un mouillage de 1 mètre 60 centimètres au moins, jusqu'à l'écluse de la dérivation d'Apremont". A cette date, il est prévu que les travaux des barrages, pertuis, porte de garde, écluse et maisons de garde et d'éclusier soient terminés l'année suivante. Les archives attestent que la dérivation est construite entre 1838 et 1844 d'après des plans de l'ingénieur Thiollière. Une partie des ouvrages est exhaussée une première fois en 1857 sous le conducteur Dransart (pertuis), et une deuxième en 1880-1881 par l'ingénieur ordinaire Variot.

La commune d'Heuilley est à l'origine de plusieurs demandes d'établissement d'un port sur la rive droite de la dérivation, entre le village et la gare. Un rapport de l’ingénieur ordinaire Daullé daté du 7 août 1852 expose les motifs du refus de cette concession : il existe déjà un port sur la rive gauche, en face du village, et il est interdit de stationner du côté du halage (rive droite).