Построена в 1795-1797 годах по проекту В.Бренна на берегу реки Славянки. Башней парковый павильон поименован из-за своей вытянутой формы, а приставка «пиль» в названии унаследована от старой «пильной мельницы» — как в XVIII веке часто называли лесопилки, приводимые в действие напором воды.
Фрески на стенах круглой башни были выполнены П. Гонзаго — мастером театральных декораций и различных архитектурных «обманок», и создавали полную иллюзию разрушенного временем ветхого здания. Искусствовед А. Эфрос писал об этой работе знаменитого итальянца:
«Гонзаго словно надел на Пиль-башню новый чехол, придав строению характер «руины». Вся суть этой работы — в росписи. Это — объемная театральная декорация, поставленная на вольном воздухе. Живопись имитирует здесь то, что должно было быть объемно-рельефным. От крыши до цоколя — все написано кистью — наличники окон, швы кладки, осыпающаяся штукатурка, обнажившийся остов здания…»