До 1490 года на месте построенной башни располагались Тимофеевские ворота, через которые Дмитрий Донской со своим войском отправился на Куликовскую битву. Неподалеку от постройки, возведенной под руководством Пьетро Антониони Солари, располагалась церковь Константина и Елены, в честь которых была названа башня. Она имела мощную отводную стрельницу, подъемный мост и была призвана защищать древние дороги, ведущие к Великому Посаду (сегодня это Китай-город). В XVII веке башня утратила свое оборонное значение, что привело к закрытию ворот. Для отводной стрельницы нашли страшное применение: ее превратили в пыточную.
В 1670-1680 гг. было решено над широким четвериком с навесными бойницами и парапетом надстроить шатровую верхушку, нижняя часть которой была прорезана слуховыми окнами. В 1707 году Петр I приказал растесать на Константино-Еленинской башне бойницы для огромных пушек, которые должны были защитить Москву от нападения. В XVIII-XIX вв. было решено разобрать мост и отводную стрельницу. Ворота были заложены, а внутренняя часть башни полузасыпана.
Верхний четверик башни находится над вторым ярусом и раскрыт в полость шатра, который делится на ярусы при помощи плоских деревянных перекрытий. Высота Константино-Еленинской башни – 36,8 метра.
