Înălțimea clădirii, cadranele solare, morișca de vânt, precum și faptul că Turnul Vânturilor se află în mijlocul Agorei, sugerează că clădirea a servit ca stație meteorologică. Probabil că a fost folosită de negustori pentru a calcula ora și direcția vântului, ceea ce a influențat rutele comerciale prin care ajungeau mărfurile lor. Vânturile principale erau indicate de o giruetă aflată în vârful turnului, în timp ce, în interiorul turnului, timpul era măsurat de un ceas acționat de apa care cobora printr-un canal dinspre Acropole.

Turnul a fost un element constant al istoriei Atenei: în perioada creștină, în jurul său au fost construite o biserică ortodoxă și un cimitir, în timp ce în perioada otomană a devenit un loc de cult pentru ordinul dervișilor rotitori. Apropo, dervișii au fost cei care au pus ferestrele care nu existau înainte, iar dacă ei nu ar fi fost acolo, este posibil ca turnul, ca și statuile din Parthenon, să ajungă la British Museum din Londra. Lordul Elgin (care a transportat statuile în Anglia) a pus ochii și pe Turnul Vânturilor, dar dervișii nu au vrut să audă de mutarea clădirii. Astfel, Turnul Vânturilor este deschis publicului și astăzi, la locația unde a fost construită acum peste 2.000 de ani.