Em 1969, a Sears, Roebuck & Company era o maior varejista do mundo. Tinha milhares de trabalhadores em escritórios na área de Chicago. Os gerentes da Sears decidiram colocar todos esses trabalhadores em um único prédio. Eles queriam 3.000.000 pés quadrados (280.000 metros quadrados) de espaço. A Sears contratou os arquitetos Skidmore, Owings & Merrill (SOM) para projetar um dos maiores edifícios de escritórios do mundo. O arquiteto Bruce Graham e o engenheiro estrutural Fazlur Khan projetaram o edifício.
A Sears e a cidade de Chicago aprovaram o projeto. O aço foi transportado do sul de Chicago. O primeiro aço foi colocado em funcionamento em abril de 1971. A torre foi concluída em maio de 1973. Custou cerca de US$150 milhões para ser construída. Isso equivale a 800 milhões de dólares em 2014.
O edifício foi construído com um sistema de aspersão de incêndio, embora não fosse necessário na época. Há cerca de 40.000 aspersores no edifício. O sistema de sprinkler custou 4 milhões de dólares.
Em fevereiro de 1982, duas antenas de televisão foram adicionadas à torre. Isso fez com que o edifício tivesse 520 metros de altura. Em 5 de junho de 2000, a antena ocidental foi aumentada para melhorar a recepção da NBC local. Isso fez com que a altura total fosse de 1.730 pés (527 metros).
Antes da conclusão da Torre Willis, o edifício mais alto do mundo era o World Trade Center. Em 1996, as Torres Gêmeas Petronas em Kuala Lumpur, Malásia, tornaram-se os edifícios mais altos do mundo.
Direitos de nome
O edifício foi renomeado Willis Tower em julho de 2009 depois que o Grupo Willis comprou o arranha-céu. A revistaTime chamou a mudança de nome de uma das 10 piores mudanças de nome corporativo. Foi criada uma petição online para mudar sua decisão. A questão dos direitos de nomeação continuou em 2013. Começou quando um repórter do Chicago Tribune disse em 2013 que "Somos teimosos em tais coisas". Este mês marcou quatro anos desde que a antiga Torre Sears foi re-criada Torre Willis, e o novo nome ainda não foi adotado".