Sarayın, kim tarafından, ne zaman yaptırıldığı kesin olarak bilinmiyor. Yapı, 16. yüzyılda Avrupalılar Konstantin Sarayı (Palatium Constantini), daha sonra Porfirogenetos Sarayı olarak adlandırılıyordu. Çevresine hâkim bir mevkide, şehir burçlarının muhafazası altında bulunan tarihi bina, Bizans saraylarının son ihtişamlı devrinde imparatorlar tarafından kullanılan saraylar arasında yer aldı. İmparatorun ikamet ettiği Tekfur Sarayı, İstanbul’un fethinde öncelikli hedefler arasında yer aldı. Fetihte, şehre giren müfrezelerin aldığı ilk imparatorluk binası olarak tarihe geçti. Saray, Edirnekapı ve Eğrikapı arasındaki sahada fethin en sıcak muharebelerine şahit oldu.
Saray, sonraki dönemlerde onarılarak çeşitli amaçlarla kullanıldı. Piri Reis’in çiziminde üstünde çatısıyla birlikte resmedilen Tekfur Sarayı, 17. yüzyılda tekrar harabeye döndü. Bazı kısımları fil ahırı ve hayvanat bahçesi olarak kullanıldı. Daha sonraları cam ve çini atölyesine dönüşen saray, ürettiği çinileriyle şöhret kazandı. Hatta birçok cami inşaatında “Tekfur Sarayı çinileri” tercih edildi. Kendi adıyla marka değerine ulaşan bu çiniler, Sultan III. Ahmed Çeşmesi, Hekimoğlu Ali Paşa Camii gibi tarihî yapıları süsledi. On sekizinci yüzyıl başlarında seramik atölyesi olarak kullanılan “Tekfur Sarayı”, on dokuzuncu yüzyıl ortalarından itibaren cam ve cam ürünleri imalathanesine dönüştürüldü. Dünyaca ünlü “kaşıkçı elması”nın “Tekfur Sarayı”nın çöplüğünde bulunduğu da rivayet edilmekte.
Tekfur Sarayı’nın en etkileyici bölümü, sur hatları arasında avluya bakan kuzey cephesinde yer alıyor. Zemin kat, payeler arasında ikişerli gri granit sütunla desteklenen açıklıklarla avluya bağlanıyor. Yüzeyi geçme motifi ile süslenen sütunların üzerindeki impost başlıklardan bir parçası günümüze kadar ulaştı. Taşıyıcılığını kaybeden sütun ve başlıklar, 1955 yılında ve son restorasyonda yenilenmişti. İstanbul Büyükşehir Belediyesi (İBB) tarafından gerçekleştirilen son restorasyonda yapının çatısı yeniden üretilerek, alaturka kiremit ile kaplanan Sarayın kemerli tonozlu alt katı ile üstteki ahşap katları tamamlandı. Üst katlara ulaşan merdiven ise eski yerinde modern bir tasarımla hazırlandı.