La construcción del campanario para la catedral de la ciudad toscana de Pisa se encargó al arquitecto Bonanno Pisano hacia el año 1173. Este se propuso erigir un campanario en forma de columna y separado de la iglesia. No obstante, muy pronto se observó que los cimientos de la torre eran demasiado débiles, lo cual provocó que empezara a inclinarse (en un primer momento se ladeó unos 5 cm. hacia el sudeste) tras la conclusión de los primeros tres pisos.
La causa del torcimiento de la obra era el inestable subsuelo sobre el que se estaba levantando la torre. Pisano temió que su fama de arquitecto se viera afectada y mandó parar las obras.
Casi 100 años más tarde, Giovanni di Simone se arriesgó a reanudar la edificación e intentó compensar la inclinación de la torre construyendo verticalmente los cuatro pisos que faltaban. Las consecuencias fueron catastróficas, pues el campanario seguía inclinándose.
Di Simone se dio cuenta de su error y ordenó detener de nuevo las obras por más que el lugar donde debían colocarse las campanas no estuviera construido. En 1298 se midió una desviación de la plomada de 1,43 m, y en 1360 esta cifra ya había aumentado a 1,63 m. Con todo, Tommaso Pisano se decidió a continuar la construcción del campanario y a terminar la obra. Para ello, dispuso el claro de forma vertical sobre el edificio inclinado. En 1372, la torre del campanario quedaba lista para su inauguración.
En los siglos sucesivos, la inclinación de la torre se ralentizó. Se supone que el peso de la misma —unas 14.500 toneladas— terminó por compactar el suelo, lo cual permitió cierta estabilización del edificio. En el año 1835, el arquitecto Alessandro Gherardesca realizó un primer intento de rehabilitación; para ello eliminó el blando suelo lodoso y lo sustituyó por una base de mármol.
El resultado fue desastroso, ya que en lugar de proporcionar mayor solidez a la torre, la acción de Gherardesca provocó un nuevo ladeo. En 1918, la desviación de la plomada era ya de 5,1 metros. Hasta 1990, la inclinación de la torre fue aumentando de 1 a 1,2 mm. anuales. Ante la imposibilidad de revertir esta situación y por motivos de seguridad, el símbolo de la ciudad Pisa fue cerrado a los visitantes el 7 de enero de 1990.
El gobierno italiano ha emprendido numerosas medidas para la conservación de este singular monumento. Así, en los años 1994 y 1995, se colocaron en la parte norte de la torre 690 toneladas de plomo en forma de barras y a modo de contrapeso; su fijación se realizó mediante la inserción de una serie de anclas enterradas en el suelo, a 40 m. de profundidad. Hasta el momento, la medida funciona, por lo que se ha podido detener la inclinación de la torre. Por el contrario, otros intentos de estabilización, como inyecciones de hormigón en los cimientos o la congelación del suelo, han resultado un fracaso. En 1998, se aseguró la parte norte de la torre mediante dos cables de acero de 100 metros de largo y 4 toneladas de peso cada uno.
En 1350 la inclinación era de 1,40 metros, en 1817 de 3,80 metros y en 1993 de 4,47 metros. Tras las obras la inclinación de la torre retrocedió a los 4,10 metros en 2001 y de ahí a los actuales 3,99 metros.
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