Иако је познато као старо турско купатило, хамам у Доњем граду подигнут је тек у другој половини 19. века, у време када је турски гарнизон већ напустио Београд. Поред овог, на простору Београдске тврђаве постојала су још два хамама – један је подигнут након турског освајања Београда 1521. године, у Доњем граду, у непосредној близини овог сачуваног, а други у другој половини 18. века, у Горњем граду. Нажалост, ове грађевине данас су познате само на основу резултата археолошких истраживања и сачуване историјске документације.

Хамам је грађен у духу традиционалне архитектуре и служио је као војничко купатило српске војске све до Првог светског рата. У средишњем делу грађевине налази се главна просторија, наткривена пространом плитком куполом са отворима за осветљење. Иза ње некада је постојала и просторија за ложење, са резервоаром за топлу воду. У време англо-америчког бомбардовања, на Ускрс 1944. године, хамам је делимично порушен.

Након обнове здања 1965. године, у хамаму је смештен планетаријум Астрономског друштва „Руђер Бошковић”.