1953年8月，搬运工作正式开始。为减少搬运工程量，工人们就地对大石料进行了第一次加工、整形，减重至280吨。运输队利用山坡自然坡度，采用杠杆原理，将大石料抬起、架空，用钢丝绳绑牢，在斜坡上铺设道木和铁轨，顺着铁轨缓缓滑落到了平地。搬运下山时经转向、翻身，对大石料进行了第二次精细加工，重量减为约102吨。此时距火车货运站大约15公里的路程，工人们提出采用最古老的方法——滚杠，先在路面上铺设枕木，在枕木上摆一排由鞍山钢铁厂提供的无缝钢管，又做了一个具有减震功能的底座，再把大石料放到底座上，用3台大马力拖拉机牵引着缓慢前进。短短15公里的路程，走了整整34天，终于到达火车货运站。但当时国内单节平板车皮最大载重仅为90吨，经过科学论证，按超载百分之十相对安全的标准，又对大石料进行了第三次加工，最终减为94吨，连同束车设备与垫木共重100吨，基本符合要求。10月6日，载着碑心石的专列，以直线20公里/小时、弯道及进站10公里/小时的速度，历时7天，于10月13日缓缓驶进北京前门西车站，朱德总司令亲自带了一队人，打着彩旗、敲着锣鼓，在车站举行了盛大欢迎仪式。

    到达北京火车站后，工人们继续用滚木运输的方式，又历时3天，于10月16日，将大石料运到了天安门广场纪念碑工地，经过进一步雕琢加工，最终“瘦身”到了60吨。按照最初设计方案，纪念碑的正面是朝南方向的，但在建造过程中，考虑到参观人流主要是从长安街进入天安门广场，观众主要集中在广场北部，这样就看不到纪念碑正面的“人民英雄永垂不朽”8个大字了。最终纪念碑一反传统的“坐北朝南”建筑布局，改为朝北一面为正面。施工组借助首钢支援的两台桅杆式起重机，稳稳地将碑心石安装完毕。著名书法家、雕刻家魏长青担负起雕刻纪念碑题词和碑文的任务，首先将所写原稿按碑的尺寸放大，并用“阴文”镌刻，力求字形与原字神似，并以紫铜为胎，采用我国传统的镏金工艺做成金字镶嵌进去。与此同时，汉白玉浮雕创作进展也十分顺利，10幅浮雕展现的不同历史时期172个英雄人物栩栩如生，充分反映了“人民创造历史”的唯物史观。从1949年9月30日奠基、1952年8月1日动土兴建，到1958年4月22日正式竣工、5月1日落成揭幕，历时9年，巍峨壮美的人民英雄纪念碑终于建成了，镌刻在来自青岛的碑心石上的“人民英雄永垂不朽”8个金色大字熠熠生辉、永不褪色。