Tekfur Sarayı'nın ne zaman ve kimler tarafından inşa edildiği konusunda net bir bilgi bulunmamaktadır. Bazı tarihi kaynaklarda, İsa'nın doğumundan sonra onuncu asırda Bizans İmparatoru Porfirogenetos emri ile yaptırıldığı ve arka kısmında bulunan büyük sarayın ek binası olduğu savunulmaktadır. Bu bilgiyi reddeden diğer tarihi kaynakların görüşü ise milattan sonra on üçüncü ve on dördüncü asırlarda "Blakhernai Sarayı" olarak bilinen sarayda yaşayan hizmetkarların ikamet etmesi için yapıldığı yönündedir.

Fatih Sultan Mehmet tarafından İstanbul'un fethedilmesinden sonra "Tekfur Sarayı", on yedinci yüzyılın sonlarına kadar metruk şekilde kalmıştır. On yedinci asrın sonlarında ise Tekfur Sarayı'na hayvanat bahçesi kurulmuştur. İstanbul şehrine gezgin olarak gelen John Sanderson'un rivayetine göre ise kendinden kırk yıl evvel gelen Ogier Ghiselin de Busbecq, buradaki hayvanat bahçesinde bulunan zürafayı görmek istemiş fakat zürafa birkaç gün önce öldüğünden dolayı dünyada hiçbir ülkede göremediği bu canlıyı görmek ve merakını gidermek için zürafanın mezarını kazdırmak sureti ile merakını nihayetlendirmiştir.

On sekizinci yüzyıl başlarında seramik atölyesi olarak kullanılan "Tekfur Sarayı", on dokuzuncu yüzyıl ortalarından itibaren cam ve cam ürünleri imalathanesine dönüştürülmüştür. Dünyaca ünlü "kaşıkçı elması" ise "Tekfur Sarayı"nın çöplüğünde bulunmuştur.

Tekfur Sarayı üç katlı ve çatısız bir haldedir. 16. yüzyılda üzeri çatıyla kaplı olan bu sarayın, 17. yüzyılın sonlarına gelindiğinde çatısı yok olmuştur. 1453 tarihinde, İstanbul`un fethinden sonra çeşitli amaçlar için kullanılan saray 1955-1970 yılları arasında onarım görmüştür. Tekfur Sarayı Bizans Döneminden zamanımıza gelen tek örnektir.

Günümüzde ise yeni tarihi olaylara şahitlik etmek amacı ile Tekfur Sarayı'ndaki arkeolojik kazılar sürmeye devam etmektedir.