Оборонительная башня на Малаховом кургане построена накануне первой обороны города летом 1854 года, по проекту военного инженера Старченко. В строительстве использован инкерманский камень. Два закрытых яруса башни имели 52 бойницы для круговой ружейной обороны. Неподалёку стоят орудия двух эпох - старинные чугунные пушки и бронированные башни с артиллерийскими стволами.

В плане башня решена в виде подковы: оба яруса донжона венчаются горизонтальным фризом, образованным средствами пластики вертикальной плоскости. На двух ярусах башни под отверстиями фриза расположены бойницы. Высота бойниц, расстояние между ними, их положение по отношению к элементам фриза взаимосвязаны между собой по замыслу автора. В архитектуре верхнего яруса использован квадрат - символ устойчивости. Остальные элементы пластики взаимосвязаны на основе пропорций золотого сечения. Архитектурные элементы внешнего фасада перенесены на внутренний.

В день первой бомбардировки Севастополя верхний ярус башни был разрушен английской артиллерией. В нижнем, сохранившемся, во время обороны находился перевязочный пункт, склад боезапасов. Во время второго штурма в башне забаррикадировались около 40 солдат Модлинского полка и несколько матросов. Защитники не подпускали неприятеля к башне, стреляя из передних бойниц и дверного проема, около 3 часов.

В годы Великой Отечественной войны башня была сильно повреждена. В 1956 году при, реставрации первоначальный облик сооружения был изменен, появились мемориальные плиты с перечнем воинских частей, защищавших курган. В 1958 году на оборонительной башне зажжен Вечный огонь в память о воинах, павших в боях за Родину. Это был второй Вечный огонь в СССР и третий в мире. От него зажгли Вечный огонь в Новороссийске, Керчи, Одессе, в Севастополе на Сапун-горе. Факел был установлен на крыше нижнего яруса над входом в башню.

С 1963 года в башне находится экспозиция Музея героической обороны и освобождения Севастополя. Она рассказывает о значении Малахова кургана в обороне города. Здесь можно увидеть награды офицеров и нижних чинов, образцы обмундирования и вооружения, иконы, предметы быта солдат русской армии. В экспозиции представлены литографии, которые детально передают события первой обороны, портреты героев Малахова кургана.

Диорама «Контрминные работы перед Малаховым курганом» дает представление о тяжелой работе саперов под землей, подчеркивая активный характер обороны. О жестоких боях, проходивших на Малаховом кургане, свидетельствуют найденные здесь во время раскопок пули, ядра, осколки бомб, форменные пуговицы, фрагменты оружия. Музей пользуется популярностью у жителей и гостей города.