Ce monument a été conçu à la demande du pape Clément XII qui organise en 1730 un concours pour célébrer, avec une fontaine, l'aqueduc de l'Aqua Virgo construit en 19 av. J.-C. Une fontaine plus modeste marquait en effet l'arrivée de cet aqueduc mais le pape souhaite un ouvrage monumental. Le pape choisit le projet de Nicola Salvi, pour son côté pittoresque et harmonieux mais aussi en raison de son faible coût initial, 17 646 écus romains récoltés par le Vatican lors de la troisième extraction du jeu de Loto en mai 1732[1]. Réalisée sur la Piazza di Trevi, à l'époque trois voies (en italien Tre Vie) convergent vers cette place, d'où le nom de Trevi. À la mort de Salvi en 1751, le projet est poursuivi par l'architecte Giovanni Paolo Panini qui achève la fontaine en 1762. Elle est inaugurée le 22 mai 1762[2].

La fontaine fait l'objet d'une restauration en 1998 afin de moderniser son système hydraulique.

En 2009, le luminographe Gaspare Di Caro réalise la mise en lumière de la statue d'Oceanus.

En 2014, l'entreprise italienne Fendi entreprend sa restauration[3] sans avoir besoin de masquer complètement le monument au public. Néanmoins, la fontaine est vide et les visiteurs ne peuvent pas facilement voir la fontaine ni s'en approcher. Elle fut rouverte au public le 3 novembre 2015[4].

Le 29 avril 2016, l'Aide à l'Église en détresse organisa une soirée d'hommage pour les martyrs, marquée par l'illumination de la fontaine en rouge, en présence de l'évêque chaldéen d'Alep, Mgr Antoine Audo[5].