La costruzione della Torre Pendente iniziò il 9 agosto 1173 e la sua realizzazione avvenne in un arco di tempo di circa 200 anni. il terzo ordine (2° piano dei loggiati) era stato appena costruito quando, nel 1178 circa, i lavori furono sospesi a causa del cedimento del terreno che ne provocò l'inclinazione.
Intorno all'anno 1272 la costruzione fu ripresa per essere nuovamente interrotta, terminato il settimo ordine (6° piano dei loggiati), nel 1278 circa.
La costruzione della cella campanaria (8° ordine) iniziò intorno al 1360 e fu completata in circa dieci anni.
L'altezza della Torre dalle fondazioni alla cella campanaria è di circa 60 metri. Il maso di fondazione di forma anulare ha un diametro esterno di metri 19,60 . Il suo peso è di circa 14.500 tonnellate.
La Torre ha la forma di cilindro cavo costituito da due pareti concentriche in blocchi di marmo che contengono un nucleo di inerti e malta.
Una scala elicoidale all'interno del corpo cilindrico consente di accedere ai sei piani dei loggiati, alla cella campanaria ed alla sommità della torre. Lo spessore del muro al primo livello è di metri 4,10, ai livelli superiori di metri 2,70. L'inclinazione è di circa 5,5° verso sud
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