Neitsitorn oli osa keskaegse Tallinna edelapoolsest kaitsesüsteemist, mis rajati 14. sajandil seoses linnamüüri laiendamisega. Tegemist oli kaitsetorniga, mis tulirelvade arenedes varustati kindlusepüsside ja kahurite kasutamiseks sobivate laskeavadega.

Torn sai kahjustada Liivi sõjas (1558–1583) ja 19. sajandi algusest kasutati seda elamuna. Siin töötasid kunstnikud Kristjan ja Paul Raud, pärast Teist maailmasõda elas teisel korrusel aastakümneid tipparhitekt Karl Burman. Neitsitorn ja temaga külgnevad linnamüüri lõigud restaureeriti põhjalikult 1960–70. aastatel. Tornile ehitati juurde üks korrus ja rajati vanalinnale avanev suur klaassein. 1981. aastal avati Neitsitornis kohvik, mis sai populaarseks nii turistide kui kohalike elanike seas.

Alates 2004. aastast suletud olnud torni asuti renoveerima 2011. aastal, kui ehitis siirdus Tallinna Linnamuuseumi haldusse.

2013. aasta 15. mail taasavati pärast mahukaid renoveerimistöid Tallinna Linnamuuseumi uue filiaalina Neitsitorni muuseum-kohvik.

Neitsitornis avas kõigile külastajatele uksed kolmel korrusel paiknev kohvik koos püsiekspositsiooniga Linnamuuseumi kogudest.

Torni esimesel korrusel saab animatsiooni vahendusel aimu ehitise ja piirkonna ajaloost, virtuaaltuur lubab torniga tutvuda ka vaegliikujatel. Torni keldrikorrusel hakkavad toimuma tähtajalised näitused. Näituseruumi kõrval asub ruumikas saal seminaride, loengute, filmiõhtute ja muude ürituste korraldamiseks.

Pakume huvilistele ekskursioone ja mitmesuguseid haridusprogramme. Muuseum-kohvik eksponeerib keskaegse Tallinna kahte tähtsat eluvaldkonda: toitlustuskultuuri ja sõjandust. Lisaks saavad külastajad nautida hunnitut vaadet, mis avaneb kõigi kohvikukorruste suurest aknast ja kaitsekäikudelt Tallinna vanalinnale ning Taani Kuninga aiale.