Jean-Baptiste Van Moer (1819-1884), vue de la tour de Belém à Lisbonne...

La tour de Belém fut construite afin de servir à la fois de porte d'entrée à la ville de Lisbonne mais aussi en tant que partie intégrante du système de défense protégeant l'embouchure du Tage et le monastère des Hiéronymites, lesquels constituaient des points stratégiques pour envahir la ville. Ce système de défense fut commencé par le roi Jean II de Portugal (1455-1495), qui fit construire les forteresses de Cascais et de São Sebastião da Caparica. Les rivages de Belém étaient protégés par un vaisseau, la Grande Nau, qui fut remplacée par la tour de Belém au cours des cinq dernières années du règne du roi Manuel I^er de Portugal.

La tour fut construite entre les années 1515 et 1521 par l'architecte militaire Francisco de Arruda, lequel était déjà le concepteur de plusieurs forteresses élevées au Maroc, sur les terres possédées par les Portugais. L'influence de l'art mauresque est manifeste dans les décorations délicates des fenêtres et balcons cintrés, ainsi que sur les coupoles cannelées des échauguettes. Il est probable que Diogo de Boitaca, premier architecte du monastère des Hiéronymites, ait également participé à la décoration du bâtiment. Les mâchicoulis et les créneaux sont décorés par de riches ornements sculpturaux, typiques du style manuélin.

En 1580, quand Lisbonne fut envahie par les troupes espagnoles au cours de la lutte pour le trône portugais, la tour combattit et se rendit au duc d'Albe, Ferdinand Alvare de Tolède. Pendant les siècles qui suivirent, la tour fut principalement utilisée comme une prison, dont les cellules souterraines étaient régulièrement inondées. Du fait de sa hauteur et de son manque de dissimulation dans le paysage, certains historiens pensent que la tour devaient servir principalement d'avant-poste.

Il est à noter que la tour qui se trouvait à l'origine au milieu du Tage, se retrouvera au bord, après le tremblement de terre de Lisbonne de 1755 et le détournement de ses eaux.

Dans les années 1840, sous l'impulsion de l'écrivain Almeida Garrett, la tour de Belém fut restaurée par le roi Ferdinand II de Portugal. À la même époque, quelques éléments décoratifs néo-manuelins furent ajoutés au bâtiment.

Le bâtiment fut déclaré monument national en 1910.