Appelée à l'origine tour Philippe-Hamelin (Tornella Philippi supra Sequanam) elle était située sur la rive gauche de la Seine, face à la Tour du coin du Palais du Louvre soit actuellement à peu près à l'angle gauche du palais de l'Institut de France près de l'actuelle rue de Nesle.
Haute de 25 mètres et large de 10, elle possédait deux étages voûtés et deux étages plafonnés, avec au sommet une plate-forme à laquelle on accédait par un escalier à vis qui dépassait de beaucoup le niveau de la plate-forme. Elle avait été édifiée près d'un hôtel appartenant au sire de Nesle. Par la suite, la tournelle fut annexée à l'hôtel et prit son nom.
En 1308, Philippe IV en devient propriétaire après l'avoir achetée au sire Amaury de Nesle. En 1319, Philippe V en fait don à sa femme Jeanne de Bourgogne qui, par testament, la vend au bénéfice du Collège de Bourgogne qu'elle avait fondé pour l'Université de Paris.
Démolis en 1665, l'hôtel et la tour de Nesle ont laissé la place à l'Institut de France et à la Bibliothèque Mazarine.
Un tunnel cheminant sous la Seine reliait l'enceinte de Philippe-Auguste au niveau du château du Louvre à la tour de Nesle. Son commencement, désormais muré, est encore visible dans le sous-sol du bâtiment de l'aile sud de la cour Carrée, bâtie sur les vestiges des constructions médiévales.
