Невьянская башня построена в 1722-1732 годах по типу русских шатровых колоколен. Основание башни - квадрат со стороной 9,5 метров. Ее высота 57,5 метров. Башня состоит из четверика (четырехугольное основание), на котором поставлены три яруса убывающих восьмериков, украшенных узорчатым орнаментом и цугунными решетками. Венчает башню металлический конусообразный шатер с флагом флюгелем и шаром-молниеотводом. На флюгеле изображен дворянский герб Демидовых: рыцарский шлем с забралом и перьями и щит с изображением молота. Толщина стен в нижней части башни достигает 178 сантиметров, а вверху 32 сантиметра. Автор проекта Невьянской наклонной башни неизвестен. Строители башни проявили себя, как новаторы и изобретатели. Одним из первых в России невьянцы при строительстве башни применили металлические конструкции. Крупным изобретением стало использование железочугунных балок, сочетающих в себе два разнородных металла - чугунную балку и железный стержень, что увеличило прочность. Подобный прием был использован только столетия спустя при аналогичном сочетании железа и бетона. Считается, что изобретателем громоотвода является Б. Франклин (1752 год), но за два десятилетия до этого события громоотвод уже находился в Невьянской башне. Невьянская наклонная башня была частью большого производственного комплекса, выполняя ряд важных функций. С Невьянской башни велось наблюдение за окрестными дорогами и за пожарной безопасностью в Невьянске, часы указывали точное время, на нижних этажах башни располагался заводской архив, казначейская контора, тюрьма, заводская лаборатория. Но считается, что главная роль башни - символическая. Здание являлось знаком могущества династии Демидовых. Невьянскую башню часто сравнивают с Пизанской падающей башней, но в отличии от нее Невьянская башня не падающая, а наклонная. Существуют две версии наклона башни: она специально построена такой (Демидовы хотели быть оригинальными) или башня наклонилась во время строительства из-за просадки грунта (башня расположена на берегу пруда). По второй версии во время возведения четверика с юго-западной стороны просел грунт, и здание накренилось. Через несколько лет строительство продолжили, пытаясь выправить наклон башни. Строение приобрело саблевидный изгиб: если четверик отклонен от вертикальной оси на три градуса, то верхний восьмерик с шатром абсолютно соответствуют этой оси. Именно по этому большой металлический флюгер спокойно вращается под ветром. Если бы имело место хоть небольшой наклон, тяжелое полотно флюгера всегда оставалось бы неподвижным.

По количеству легенд и преданий Невьянская наклонная башня не имеет себе равных. По легенде, в подвалах Невьянской наклонной башни тайно выплавлялось серебро и чеканили монеты. На третьем этаже находиться заводская лаборатория, в эту лабораторию ведет лестница, которая расположена внутри стены, в которой определялось качество руды и содержание в ней различных компонентов. По преданию, эта лаборатория была создана в первую очередь для определения содержания в руде серебра. При положительном анализе руду эту якобы переплавляли в глубокой тайне для получения драгоценного металла. В наше время в результате химической экспертизы сажи из дымохода «Пробирного горна» было обнаружено большое содержание серебра. Предполагают, что существует не только одна внутристенная лестница, что были и другие такие же лестницы для тайного спуска в подземелья или подъема на другие ярусы.

Существуют легенды, что у Невьянского завода были подземные ходы, по которым можно было незаметно переходить из одного здания в другое, но раскопками по хорошему никто не занимался, за исключением энтузиастов но по тем или иным причинам никогда не удавалось довести раскопки до конца, если и обнаруживаются какие-либо подземные помещения, то совершенно неожиданно и случайно, как это случилось в 1890 году после гигантского пожара, на территории старого завода образовались провалы грунта. Один из них открыл подземное помещение, в котором были найдены плавильные горны. Из подземной плавильни вход шел к башне.

На шестом этаже башни находиться «слуховая комната». Если два человека встанут в противоположенные углы помещения, лицом к стене, тихий шепот одного будет слышен другому. По преданию, Акинфий Демидов создавал подобные комнаты для приема важных гостей, чтобы выведывать все тайны их секретных разговоров.
На первом восьмигранном ярусе Невьянской башни расположен часовой механизм знаменитых английских курантов. В 1767 году они были оценены в 5000 рублей, в то время как строительство все башни - в 4207 рублей 60 копеек. Здесь можно увидеть, как работают старинные часы на Невьянской башне. Выше находятся 10 колоколов, которые отбивают каждые 15 минут, а восемь раз в сутки звучит мелодия. В центре бронзовый набатный колокол с надписью: «SIBIR. 1732 года июня 1 дня лит сей колокол в Невьянских дворянина Акинфия Демидова заводах весу 65 пуд 27 футов». На музыкальном барабане часового механизма запрограммировано 18 английских мелодий: народные песни, менуэты, марши конца 17 - начала 18 веков. В 20 столетии после 1917 года часы молчали многие десятилетия. Часть деталей от часов была утрачена, часть лежала или точнее валялись в разобранном состоянии (3109 деталей), но благодаря таланту, старанию и терпению А.И. Саканцева, был запущен не только ход часов (1975), но и разгадан на перфокарте музыкального барабана. В результате восстановлены все старинные мелодии. В 1985 году невьянцы дополнили их «Маршем Мендельсона», «Славься» и фрагментом из оперы М.И. Глинки «Жизнь за царя» («Иван Сусанин»).