Башня была построена не ранее 1891 года как часть промышленного комплекса Железнодорожных мастерских. Большая часть истории Башни связана с предприятиями, которые размещались на территории нынешнего Исторического сквера: Железнодорожными мастерскими, Вагоностроительным заводом имени В.С. Воеводина и др. Причем она служила не для заправки паровозов, как считалось ранее, а для противопожарных целей. Башня могла также обеспечивать водой город.
В советское время башню уже не использовали по назначению. В годы Великой отечественной войны на территории Плотинки действовала одна из площадок московского танкостроительного завода № 37. В этот период на первом этаже башни разместилась заводская фотолаборатория, а второй этаж башни уже не функционировал, воду в большой металлический бак уже не закачивали.
В 1946 году, по инициативе инженера-технолога завода №50 Бориса Денисова, второй этаж Водонапорной башни переделывают в квартиру. Стенки металлического водоёмного бака были срезаны, а дно бака закрыто досками пола. Второй этаж башни Денисов собственноручно превратил в жилое помещение, и 8 марта 1947 года его семья въехала в новую квартиру на втором этаже Башни.