Pembangunan Menara Pisa dilakukan dalam tiga tahap dalam jangka waktu 200 tahun. Pembangunan lantai pertama dari campanile yang berbatu marmer putih dimulai pada 9 Agustus 1173, yang merupakan era kesejahteraan dan kejayaan militer. Lantai pertama ini dikelilingi oleh pilar dengan huruf klasik, yang mengarah miring terhadap lengkungan kerai. Sebenarnya, Menara Miring tersebut seharusnya berdiri tegak setinggi 55 meter, tetapi dikarenakan Menara Miring Pisa dibangun di atas tanah yang tidak stabil, Menara tersebut akhirnya miring dari garis lurus sepanjang 5 meter.

Ada kontroversi mengenai identitas dari arsitek Menara Miring Pisa. Selama beberapa tahun lamanya desainer dipredikatkan kepada seorang seniman lokal terkemuka abad ke-12 di Pisa, yang populer oleh cetakan perunggunya, khususnya di dalam Pisa Duomo. Bonanno Pisano meninggalkan Pisa pada 1185 menuju ke Monreale, Sisilia, hanya untuk pulang kampung dan meninggal di kampung halamannya. Sarkofagus nya ditemukan di dasar menara pada tahun 1820.