Существует несколько версий о времени постройки башни Сююмбике. Большинство источников указывает на конец XVII, начало XVIII века. Споры о дате могут быть связаны с тем, что археологические исследования показали: башня возведена на месте ханских мавзолеев и мечети.

Некоторые считают, что основание башни относится к ханскому периоду XV-XVI веков, когда Мухаммед Амин занял трон в Казани после междоусобных войн. Хан обучался в Москве, где мог увидеть строительство Боровицкой башни Кремля, спроектированной итальянцем Аристотелем Фиораванти. Есть предположения, что Мухаммед Амин мог пригласить итальянского архитектора или его ученика для строительства башни в Казани.

Сторонники этой теории указывают на сходство архитектуры башни Сююмбике с работами Фиораванти в Болонье. Кроме того, размеры кирпича, использованного в строительстве, не соответствуют русским стандартам, но подходят под итальянские.

Те, кто считает, что башню построили русские зодчие, отмечают, что она отсутствует на изображениях Казани XVII века. Они также ссылаются на архитектурные особенности, характерные для Московского барокко. На планах города башня появляется только в 1717-1718 годах, а первое письменное упоминание относится к 1777 году.

На вершине башни в 1730 году установили двуглавого Орла. В 1918 году его заменили на полумесяц в честь передачи сооружения мусульманам. В 1930-х годах полумесяц убрали, но во время перестройки его вернули.

Башня имеет заостренную форму и ступенчатую композицию, расположена на расстоянии от стен Кремля. Она состоит из 7 ярусов: первые три, четырехгранные с открытыми галереями, затем два восьмигранных и два верхних многогранных яруса. На вершине шпиль с шаром, называемым «яблоком», и полумесяцем.

Декор башни строгий, с плоскими выступами на гранях ярусов. На нижнем уровне расположены коринфские колонны. Ворота находятся на первом ярусе, который является сквозным проездом. В архитектуре башни прослеживается влияние русской и татарской традиций.

Башню часто называют «Падающей» из-за видимого наклона на северо-восток. Причиной может быть ошибка в строительстве и усадка фундамента на глубине 2 метров. Падение останавливает каркас на нижнем ярусе и забетонированный фундамент. Наклон не всегда заметен, но его можно увидеть, отойдя к дверям дворца президента.