Здание было построено в 1692 году в честь победы Петра над сестрой Софьей, что отразилось и в названии, которое связано с именем стрелецкого полковника Лаврентия Сухарева, предупредившего в 1689 г. Петра о готовящемся мятеже.
В 1701 г. в башне расположилась Школа математических и навигацких наук под руководством Я. В. Брюса. Существует миф, что там знаменитый "птенец гнезда Петрова" активно занимался магией и входил в тайное Нептуново общество.
Главной целью Я.В. Брюса стало создание эликсира живой и мертвой воды. Перед смертью он якобы отдал склянку с живой водой своему камердинеру и велел поливать его из нее после кончины. Когда камердинер стал исполнять такое приказание, усопший начал шевелиться; исполнитель испугался и, уронив из рук склянку, разбил ее. Брюсу так и не суждено было «воскреснуть».
В 1934 году Сталин принял решение разрушить Сухаревe башню, с целью найти клад. Башня была разобрана, а клад так и не найден....