Astronomická věž byla postavena v roce 1722 do výšky 68 metrů.

Na jejím vrcholu stojí olověná socha Atlanta nesoucího nebeskou sféru z dílny Matyáše Bernarda Brauna. Výstavba věže souvisela s rozvojem astronomického bádání v Čechách. V době budování Klementina v Praze pracovali takoví astronomové jako např. Tycho Brahe, Johannes Kepler, nebo Tadeáš Hájek z Hájku, kteří zde působili za vlády Rudolfa II.

Hvězdárna byla od počátku pod státním dohledem, po první světové válce se stala součástí nově založené Státní hvězdárny Československé a klementinská věž byla až do roku 1928 její jedinou observatoří v Čechách. Hvězdárna v Klementinu působila až do druhé světové války.