Fue construida para que permaneciera en posición vertical como todas lass torres, pero comenzó a inclinarse tan pronto como se inició su construcción en agosto de 1173. Debido a que sus cimientos solamente tienen unos insuficientes 3 metros de profundidad, el suelo comenzó a ceder y ha seguido haciéndolo desde entonces.
El proceso de su total construcción hasta sus actuales 56 metros de altura abarca más de dos siglos, en los que se tomaron medidas para corregir la inclinación —con diferente éxito— y evitar su derrumbamiento.
Podríamos resumir en varias etapas su construcción y los intentos de corregir la inclinación sobre la marcha:
- Los tres primeros pisos de la torre se construyeron entre 1173 y 1178 y ya entonces empezaron a hundirse hacia el norte. La construcción se paraliza.
- En 1272 se reanuda la construcción cuando presenta una inclinación al norte de 0,2 grados fuera de verticales. En 1278 se alcanza el séptimo nivel haciendo un lado más alto que el otro con el fin de nivelar la inclinación, pero lo que se consigue es que la torre pase ahora a inclinarse hacia el sur con una inclinación de cerca de un grado. La construcción se detiene.
- En 1360 la inclinación ha aumentado hasta los 1,6 grados. En los trabajos del campanario se busca corregir la inclinación agregando seis escalones desde la séptima cornisa hasta el campanario por el lado sur y agregando solamente cuatro por el lado norte. La torre se inclina todavía más.
- En 1370 la torre se completa oficialmente.
Hubo otros esfuerzos infructuosos por enderezar la torre y que en realidad la terminaron hundiendo más. En 1838 la caminería que circunda la base de la torre terminó inundándose por agua subterránea y ocasionó un mayor hundimiento. En 1934 Benito Mussolini mando reforzar las paredes sellando el interior y se obtuvo como resultado un desastroso hundimiento de más de 30 cm.
Estando ya en una inclinación crítica y en grave riesgo de colapsar no sólo por su ángulo sino por su propio peso, la torre fue cerrada al público en 1990, y el gobierno convocó a un grupo internacional de especialistas, ingenieros y matemáticos, para lograr estabilizar la torre sin que perdiera su inclinación.
Se siguieron soluciones temporales como la de colocar 630 toneladas de plomo en el lado norte a fin de contrarrestar el empuje de la torre, como la de intentar reforzar el subsuelo del lado hundido con la inyección de nitrógeno líquido y como la de remover rocas del subsuelo y colocar barras de hierro en su lugar. Todas con resultados nada deseables.
Finalmente en 1999 se logró estabilizar la torre mediante la remoción controlada de parte del subsuelo en el lado norte y se hizo retroceder la torre hasta la inclinación que había tenido en 1838. También se instaló un complejo sistema de monitoreo que permite la medición milimétrica del comportamiento estructural de la torre.
El 16 de junio de 2001 se volvió a abrir al público.
