Según se anota en la inscripción tallada en la piedra situada a la derecha de la puerta de entrada de la Torre de Pisa, su construcción inició el 9 de agosto de 1173.
La construcción de la torre de Pisa se desarrolló en tres etapas durante un periodo de 177 años.Fue construida para que permaneciera en posición vertical, pero comenzó a inclinarse tan pronto como se inició su construcción.
A principios de los años 60’s del siglo XX, la inclinación de la Torre ya era peligrosa y se consideraba que estaba en posibilidades de caer.
El gobierno de Italia solicitó ayuda el 27 de febrero de 1964 para prevenir su derrumbe. Un conjunto de ingenieros, matemáticos e historiadores se asignó al proyecto y debatieron sobre los métodos de estabilización en las islas Azores. Tras dos décadas de trabajo previo, la torre fue cerrada al público el 7 de enero de 1990, como medida de seguridad.
Después de una década de esfuerzos de reconstrucción y estabilización, la torre fue reabierta al público el 15 de diciembre de 2001. Muchos métodos se propusieron para estabilizar la torre, incluyendo añadir 800 toneladas métricas de plomo de contrapeso.
En mayo de 2008, después de la eliminación de 70 toneladas de tierra, los ingenieros de la torre anunciaron que se había estabilizado de tal forma que había dejado de moverse, por primera vez en su historia. Se indicó que iba a ser estable durante al menos 200 años.
Las labores de consolidación han permitido que la inclinación sea la que tenía en 1700: 3,99 metros.
La altura de la torre es de 55,7 a 55,8 metros desde la base, su peso se estima en 14,700 toneladas y la inclinación es de unos 4°, extendiéndose 3,9 m de la vertical.
La torre tiene 8 niveles: una base de arcos ciegos con 15 columnas, seis niveles con una columnata externa y remata en un campanario. La escalera interna en espiral tiene 294 escalones.
La construcción de la primera planta de mármol comenzó el 9 de agosto de 1173, en un periodo de éxito militar y prosperidad. La primera planta está rodeada de pilares con capiteles clásicos y arcos ciegos.
Existe controversia sobre la identidad del arquitecto: durante muchos años el diseño se atribuyó a Guglielmo y Bonanno Pisano, un artista conocido residente en Pisa en el siglo XII, famoso por sus piezas de bronce fundido, particularmente en la catedral de Pisa. Bonanno Pisano dejó Pisa en 1185 y marchó a Monreale, Sicilia, regresando solo tras su muerte. Su sarcófago fue descubierto al pie de la torre en 1820.
Después de que se construyera la tercera planta en 1178, la torre se inclinó hacia el norte, debido a unos cimientos débiles (tres metros), en un subsuelo inestable.
El diseño de esta torre era imperfecto desde su comienzo y su construcción cesó durante un siglo, debido a las guerras entre los pisanos y los estados vecinos. Este lapso permitió al suelo asentarse, de otro modo la torre se habría derrumbado.
Alessandro Della Gherardesca excavó un camino alrededor de la torre para hacer visible la base. Esto causó una inundación de la base y de nuevo un incremento de su inclinación.