L'elemento più antico dell'orologio è il meccanismo del quadrante astronomico, costruito nel 1410 dal maestro d'orologeria Nikolas zu Kadaň e da Jan Šindel, quest'ultimo professore di matematica e astronomia nell'Università Carlo di Praga. L'Orologio di Praga è uno dei primi orologi astronomici progettati e costruiti durante il XIV e il XV secolo. Altri ne furono costruiti nelle città di Norwich, St Albans, Wells, Lund, Strasburgo e Padova.

Successivamente, intorno al 1490, vennero aggiunti il quadrante del calendario e le sculture gotiche che decorano la facciata. Nel 1552 il meccanismo fu riparato da Jan Taborský, il quale scrisse un rapporto nel quale menzionava il mastro orologiaio Hanuš zu Růže come realizzatore dell'orologio, cosa poi rivelatasi falsa da studi seguenti.

L'orologio si fermò varie volte dopo il 1552 e furono necessarie parecchie riparazioni. Nel XVII secolo vennero aggiunte le statue mobili. Le figure in legno degli apostoli, invece, furono installate durante la riparazione del 1865-1866.

Tra il 7 e l'8 maggio 1945 l'orologio venne seriamente danneggiato a causa delle bombe incendiarie dirette verso il lato sud-est della Piazza Vecchia sparate dagli autoblindo tedeschi che tentavano, in questo modo, di interrompere le trasmissioni radio della resistenza ceca. Il municipio prese fuoco, e con esso le sculture lignee dell'orologio. Il meccanismo venne riparato grazie allo sforzo della popolazione locale, e l'orologio tornò a funzionare nel 1948.

Esiste una leggenda relativa alla costruzione dell'orologio della Città Vecchia. Come s'è accennato, si pensava che l'orologio fosse stato costruito nel 1490 da Hanuš di Růže e dal suo assistente Jakub Čech. Secondo la leggenda Hanuš sarebbe stato accecato per ordine dei consiglieri della città di Praga per impedirgli di costruirne un altro simile. Per vendicarsi dell'accecamento, mastro Hanuš fermò l'orologio e lo riattivò soltanto quando il consiglio della città lo supplicò di farlo, e come ricompensa gli permise di continuare il mestiere di orologiaio.

Agli inizi del 2018 l'orologio fu sottoposto a lavori di restauro che terminarono alla fine di settembre dello stesso anno[1].