Строительство башни связано с именем древнегреческого астронома Андроника из Кирр. Считается, что именно он стал автором и вдохновителем этой метеорологической и хорологической (связанной с измерением времени) обсерватории, но не исключена и более ранняя дата постройки.Изначально Башня Ветров представляла собой восьмигранное сооружение высотой 12 метров и диаметром 8 метров, каждую сторону которого на специальном фризе украшало аллегорическое изображение одного из восьми основных ветров — это Борей (северный ветер), Кекий (северо-восточный ветер), Апелиот (восточный ветер), Эвр (юго-восточный ветер), Нот (южный ветер), Липс (юго-западный ветер), Зефир (западный ветер) и Скирон (северо-западный ветер). Венчал башню флюгер в виде бога Тритона с жезлом в руке, который поворачивался и указывал жезлом направление текущего ветра.Внутри башни были установлены водяные часы — клепсидра, вода для которых поставлялась из Акрополя, а также классические солнечные часы. Столь высокое сооружение было прекрасно видно с любой точки Агоры, поэтому оно успешно играло роль общедоступной часовой башни.В начале Средних веков башню переделали под колокольню для византийской церкви. В годы правления в городе Османской империи башня стала использоваться в качестве ханаки (приюта дервишей) — с того времени в интерьере остались турецкие надписи на стенах. Изучение Башни Ветров началось в XIX веке, когда археологическое общество Афин откопало и очистило ее от вековых наслоений, поскольку за прошедшие столетия башня оказалась сокрыта в земле более чем наполовину.