Пиль-башня была сооружена по проекта итальянского архитектора Винченцо Бренны и представляла собой круглую постройку с конусообразной крышей, крытой соломой. Её стены были расписаны Пьетро Гонзаго, который создал иллюзию полуразрушенной постройки. С одной из сторон на второй этаж башни вела лестница с перилами из стволов берёзы, позже заменённую на каменную. У подножия башни располагались деревянный мост с декоративной водяной мельницей и небольшая летняя купальня. Пейзажи с Пиль-башней были достаточно популярными сюжетами художников того времени.
Внутреннее убранство салона второго этажа отличалось изысканной нарядностью. Там располагались камин, небольшая библиотека, стол из красного дерева и полукруглые диваны с подушками, расшитыми золотыми и шелковыми нитями. Салон украшали живописные полотна и лепнина, вазы и часы. На первом этаже находилось подсобное помещение.
Во время Великой Отечественной войны территория Павловска была оккупирована фашистскими войсками. В Пиль-башне квартировало подразделение испанской Голубой дивизии, что привело к большим утратам внутреннего убранства. Мост рядом с Пиль-башней был взорван, а здание павильона сильно повреждено. Их отреставрировали только к 1970-м годам.
В 2014 году проведена комплексная реставрация павильона.
