Эта башня получила свое название из-за примыкавшего к ней Зелейного двора. Раньше «зельем» называли порох, который активно использовался в военном деле. Артиллерийская башня, выполнявшая свою защитную функцию, была построена ещё в 80-х годах 16 века.
Чуть позже башня получила и новое предназначение, и новое название – Пыточная. Поскольку находилась башня в очень тихом и скрытом от чужих глаз месте, её отвели для судебных дознаний. А пытки в то время были делом обычным. Тем не менее, получившая новый статус, башня продолжала служить и военным нуждам. Из четырех ярусов башни, только нижний был отведен под пытки. Его замазали известью, и заложили камнем.
Почти весь 18 век башня приходила в упадок. Её никто не реставрировал, и к 1791 году башня совсем обветшала, потеряв часть зубцов, венчавших её. Новой отстройкой башни занялись только в 40-е годы 19 века. При этом реставраторы совершенно не заботились о сохранении былого внешнего вида башни. Прежние формы Артиллерийской башне были возвращены лишь в 1958 году, когда проходили глобальные работы по реконструкции кремля.
В настоящее время ярусы башни отведены под выставки и проведение экскурсий, на которых можно ознакомиться с различными пыточными механизмами, использовавшимися в то время.