Оборонительная башня Малахова кургана построена к июню 1854 года по проекту капитана Ф. И. Старченко на средства, собранные жителями города и моряками Черноморского флота. Двухъярусная башня имеет полуовальную форму, ее радиус — 7 м, высота немногим более 8,5 м. Построена из местного материала — белого инкерманского камня. Толщина стен нижнего яруса — 1,52 м, верхнего — 0,88 м. Оба яруса имели 52 бойницы для ружейного обстрела местности. На верхней площадке установили пять крепостных 18-фунтовых пушек.

В период обороны 1854–1855 годов нижний ярус служил убежищем для солдат, жилищем для офицеров, здесь же находился пороховой погреб, перевязочный пункт, походная церковь. Впереди оборонительную башню от артиллерии противника прикрывал гласис — насыпь из земли. Верхний ярус разрушен 5 октября 1854 г. английской артиллерией, во время первой бомбардировки Севастополя неприятелем.

В начале 20-го века к 50-летию первой обороны Севастополя разрушенную башню восстановили как памятник, но только нижний ярус. В годы Великой Отечественной войны башня вновь сильно пострадала. Однако уже в 1956–1957 гг. ее отреставрировали по проекту архитектора Ю. Н. Бельковича, инженера А. Т. Филимонова. Вместо второго яруса соорудили небольшую башенку из камня-известняка. На лицевой фасад вмонтировали мемориальные плиты с перечнем воинских частей, защищавших Малахов курган с 13 сентября 1854 г. по 27 августа 1855 г.

В 1958 г. на оборонительной башне Малахова кургана был зажжен Вечный огонь в память о погибших воинах, защищавших Севастополь. В 1989 г. с целью сохранения башни, памятника фортификации сер. XIX в., огонь погасили, чашу на крыше демонтировали.

В 1963 г. в башне отркылась экспозиция Музея героической обороны и освобождения Севастополя. Она рассказывает о событиях, происходивших на Малаховом кургане в годы Крымской и Великой Отечественной войн.