המצודה שוכנת באחד המקומות הגבוהים בעיר העתיקה, מעל נקודת ההשקה של גיא בן הינום ונחל צולב. נקודה אסטרטגית זו היוותה עילה להקים ביצור במקום, במטרה להגן על העיר ממערב. המבנה הקיים היום משויך ברובו לתקופת ממלכת ירושלים הצלבנית, בה עברה המצודה (או הטירה) הרחבה ניכרת במיוחד, כאשר הייתה צמודה למתחם הארמוני של המונרך (במתחם הקישלה של היום).[1] בנוסף לתקופה הצלבנית, ישנם גם שרידים מתקופת הורדוס, מהתקופה הרומית המאוחרת, הביזנטית, המוסלמית הקדומה, הממלוכית והעות'מאנית.[2] כיום שוכן במבנה מוזיאון המוקדש לתולדותיה של ירושלים.
בתקופה הערבית המוקדמת המבצר היה קטן ביחס לגודלו הנוכחי. עם זאת לפני ההרחבות הצלבניות הנרחבות הספיק לבקר בירושלים האב דניאל ב-1107, אשר התרשם מהמגדל כבר אז:
בנוי בצורה מעניינת באבנים כבדות, גבוה מאוד... הוא נראה כאילו אבן אחת מבסיסו ומעלה. יש בו הרבה מים, חמישה שערי ברזל ומאתיים מדרגות המובילות לפסגה. קשה מאוד לכבשו והוא מהווה את הביצור העיקרי לעיר. הוא נשמר בזהירות מרובה ואסור בשום פנים להכנס אליו אלא בהשגחה. בחסד אלהים, על אף שלא הגיע לי נתנו לי להכנס למגדל הקדוש הזה...[4]
המצודה עצמה היוותה בסיס צבאי חשוב לממלכה הנוצרית, ומאידך גם לעיר ירושלים הנוצרית של אותה התקופה, כאשר המצודה עצמה הייתה לרכושו האישי של המונרך, ואף על כן היוותה לסמלו הגדול ביותר לאחר מעברו לאזור זה של העיר מהמתחם הכנסייתי והארמוני שעל הר הבית. ראש המצודה נקרא הקסטלאן, והיה לדמות מפתח בחשיבותו הפוליטית בעיר אשר נשאה כבוד רב. סביר להניח שרוב השינויים המהותיים במבנה וההרחבות הגדולות קרו באזור שנות השישים של המאה ה-12, עקב תיאורו של תיאודוריך מ-1172, כי המגדל היה מלווה בחפירים, ברביקן ואף הארמון שהיה קיים כבר אז בסמוך למצודה. רוב הבנייה הייתה מערבה וצפונה ביחס למבנה הראשוני מהתקופה הערבית הקדומה וכאשר נחל המצודה שעבר במקום הוסב לחפיר. קודם לכן הכניסה המערבית הייתה באזור "מגדל דוד" עצמו (להבדיל מהשם המתייחס למצודה כולה), כאשר לאחר ההרחבות הגדולות הכניסה עברה למקום שער יפו כיום. המצודה לא עברה שינויים מרובים גם תחת ידיו של צלאח א-דין, ואף לא בעת הפגיעה בביצורי החומה בתקופה המוסלמית שלאחר מכן ב-1219. עם זאת כן ישנה אפשרות להמשך בנייה מסוימת בידי הנוצרים בתקופה הצלבנית השנייה בין 1229-1244.[1]
לאחר התקופה הצלבנית
בשנת 1538, בנה סולימאן המפואר, הידוע כבונה חומות ירושלים, את קיר החומה במגדל דוד, באורך כ-50 מטר, על אדמת חפיר, תעלת שפכים עמוקה, שנועדה להגן עליה הן מתוקפים מבחוץ, והן מפני מרידות תושבי העיר מבפנים.
והעיר ירושלים הייתה מוקפת בשלוש חומות בצורות מכל עבריה… כי שם נמצאה רק מצודה אחת. בעיר נוסדה על שתי גבעות צופות ועמק מפריד ביניהן בתווך… האחת, אשר נמצאה עליה העיר העליונה, היא גבוהה הרבה מאחותה… על חוסנה נקראה הגבעה הזאת בשם "מצודת דוד המלך."
— מלחמת היהודים ה, ד, א
עם זאת, במגילת שיר השירים מוזכר מבנה גדול, שככל הנראה היה בירושלים, ונקרא גם הוא "מגדל דוד": ”כְּמִגְדַּ֤ל דָּוִיד֙ צַוָּארֵ֔ךְ בָּנ֖וּי לְתַלְפִּיּ֑וֹת אֶ֤לֶף הַמָּגֵן֙ תָּל֣וּי עָלָ֔יו כֹּ֖ל שִׁלְטֵ֥י הַגִּבֹּרִֽים׃” (פרק ד', פסוק ד')
ב-1989 נפתח במגדל דוד המוזיאון לתולדות ירושלים. תצוגת הקבע כוללת מיצגים חזותיים שונים, לרבות הולוגרמות, מודלים תלת־ממדיים ואמצעי מדיה הממחישים אירועים שונים בהיסטוריה הארוכה של העיר, מתקופת בית המקדש הראשון והשני ועד תקופת המנדט ומדינת ישראל.
בנוסף, המוזיאון מציג תערוכות מתחלפות ואף יצירות אמנות סביבתיות (כגון פסלי הזכוכית של האומן דייל צ'יהולי). בחצר המצודה, המכילה ממצאים ארכאולוגיים, מתקיימים קונצרטים ואירועים ציבוריים שונים.
בשנת 2008 נחנך החיזיון הלילי[5] במוזיאון, שבו מסופר סיפורה ההיסטורי של העיר ירושלים בדימויי-ענק על חומות המצודה והשרידים הארכאולוגיים בה. בנוסף מוצג במוזיאון מופע המלך דוד, חיזיון אור-קולי המספר את סיפורו של דוד המלך לאורך השנים, ועל החותם שהותיר על ירושלים[6].
בשנת 2023 – לאחר שש שנות תכנון ושלוש שנות עבודה – נפתח במגדל דוד מוזיאון ירושלים החדש[7]. במוזיאון תצוגת קבע חדשה בת עשר גלריות, שבהן משולבים ממצאים ארכאולוגים, תעודות וחפצי אמנות יחד עם עמדות אינטראקטיביות חדשניות, עבודות וידאו-ארט וסרטים. התערוכה מציעה למבקרים לצאת למסע בעקבות העיר שהפכה לטבורו של עולם, והתקדשה ליהדות, לנצרות ולאסלאם[8]. לצד זאת פתח המוזיאון שלוש גלריות לתערוכות מתחלפות, העוסקות באמנות ובתרבות, הנוגעות לירושלים.
בנוסף, נמצא, שאין לחומה בסיס חזק, ושלמעשה היא הוקמה על תעלה עמוקה של שפכים הנקראת חפיר, ובה נמצאו חפצים עתיקים, עצמות של בעלי חיים, רימון יד, מטבעות ועוד. לכן, בהמלצת מומחים לשימור עתיקות, ובמימון משרד התיירות, משרד ירושלים ומורשת, עיריית ירושלים ותורמים פרטיים, נערכו בשנים 2020-2021, עבודות לחיזוק החומה, הוקמו 70 כלונסאות בטון בעומק של 17 מטר, וכל החומה רושתה בחיישנים, שעקבו אחר התזוזות שלה בזמן השיפוץ, מחשש לקריסתה.[9]
בשנת 2022 שופץ צריח המצודה באופן מקיף, לאחר שנמצא כי הוא עומד בסכנת קריסה בעקבות תהליך הבליה שלו. בעבודות השיפוץ הוחלפו חלק מאבני הצריח, חודש הטיח וכן טופלו הסדקים במבנה.[10]