Az építkezés az első császár, Csira Si Huang-ti uralkodása alatt vette kezdetét, akinek nagy hódító háborúk után végül i. e. 221-ben sikerült egyesítenie egész Kínát. Már korábban, az i. e. V. században is léteztek rövidebb falsza kaszok, melyeket helyi fejedelmek építtettek, de a császár ezek közül sokat lerombolt. Kemény kézzel igazgatott, hatékonyan működő birodalmat hozott létre, erős hivatalnokrendszert épített ki. A bűnözőkkel keményen elbántak, a naplopókat besorozták a hadseregbe, és a birodalom legtávolabbi sarkaiba rendelték szolgálatra. Ezek a katonák voltak a Nagy Fal első építői. A legújabb történelmi kutatások szerint Csira fővezérét, Meng Tiant rendelte ki 300 000 ember élén, hogy szorítsa vissza a barbárokat északon, és építsen egy falat, mely a természetes adottságok kihasználásával leküzdhetetlen akadályként védelmezné a birodalmat.
A ma látható építmény sokkal későbbi eredetű, a Ming-dinasztia (1368-1644) idejéből szár
urazik. Céljuk ugyanaz volt vele, mint Huang-ti császáré - védekezni az északról jövő inváziók ellen, és egyértelműen kijelölni a birodalom határát. A Ming-korabeli fal legjobb állapotban fennmaradt szakasza Peking és a tenger között húzódik, keleti irányban fut végig a Jan-san hegy gerincén Sen-haj-guanig.
E két időszak között Kína más uralkodói is rajta hagyták kezük nyomát a falon, munkások millióit hurcolva el kényszermunkára. Csira Si Huangti a hadsereg katonái mellett félmillió parasztot is dolgoztatott. Több mint 600 esztendővel később, 446-ban, Taj-ping Csen jün 300 000 munkással építtetett egy újabb szakaszt, míg 555-ben Tiara Bao 1,8 millió parasztot küldött kényszermunkára.
Voltak olyan időszakok, amikor a fal jelentősége háttérbe szorult: a Tang-dinasztia idején például, mely 818-tól uralkodott, úgy vélekedtek, hogy legjobb védekezés a támadás, ezért a fal megerősítése helyett inkább egy ütőképes hadsereg megteremtésére összpontosítottak. Amikor azonban a Mingek kerültek hatalomra, az erődítmény újból nagy jelentőséget kapott.
A fal építéséhez földet, követ, fát, cserepet, illetve a Ming-dinasztia idején téglát használtak. Mivel a szállítás nehézkes volt, főként helyben található anyagokat alkalmaztak: a magas hegyekben köveket; a Góbi-sivatagban homokot, kavicsot és tamariszkusz-ágakat; északkeleten a Liao-dong környéki erdőkből származó fenyőés tölgyfát. Ezeknek az anyagoknak egy részéből eleve csak átmeneti falat lehet építeni; ezért csupán a kőből, illetve később téglából és cserépből épült falszakaszok maradtak fenn. A Mirag-dinasztia idején kemencéket építettek a helyszínen, ott égették ki a téglákat és a meszet.
Az építőanyagokat emberi erővel szállították, a munkások eleven láncot formálva adták kézről kézre a téglákat. Talicskákat is használtak, a nagyobb kődarabokat csigákkal és emelőkkel mozgatták. Szamarak hordták a téglával és habarccsal megrakott kosarakat, állítólag még a kecskéket is munkára fogták, a szarvukra kötözték a téglákat.
A Csira-dinasztia alatt épült földfalakat úgy készítették, hogy először ágakból két „rácsozatot" emeltek, agyaggal betapasztották, majd a köztes részt feltöltötték földdel. A földet 8-10 centiméterenként ledöngölték, ezután következett az újabb réteg. A Ming-korszakban is hasonló módszere ket alkalmaztak. Ez a technika nagyon elterjedt volt Kínában, a házakat is így készítették.
A kőfalak úgy épültek, hogy először elegyengették a talajt, majd kőlapokat fektettek le alapnak. Ezután kőből felhúzták a fal két oldalát, és a köztes üreget megtöltötték kaviccsal, törmelékkel és földdel. Ahogy elérték a kellő magasságot, a tetejét enyhén lejtősen kirakták téglával, ha pedig 45 foknál meredekebb volt a lejtésszög, lépcsőt képeztek ki.
A Nagy Fal egyik legfigyelemreméltóbb vonása az, hogy milyen nagyszerűen kihasználja a terep nyújtotta védekezési lehetőségeket. A kulcsfontosságú helyeken őrtornyokat emeltek, ahonnan jól be lehetett látni a környező vidéket. Ezek olyan pontok voltak, ahol valószínűnek vélték az ellenséges támadást: hegyi hágók, nagyobb útvonalak kereszteződései, folyókanyarulatok.
Habár a fal védelmi funkciót töltött be, sok részlete megkapó stílusérzékkel készült. A tornyok, a kapuk és az erődök sokszor gyönyörű kidolgozásúak, és a legkülönbözőbb építészeti stílusokat képviselik. A fal mentén templomok, szentélyek, teaházak és óratornyok is álltak.
Magassága általában 7-8 méter, az alapja min denhol ugyanolyan széles, fölfelé kissé keskenye dik, a tetejénél kb. 5 méter. (Ezek az adatok a legjobb állapotban fennmaradt, Peking közelében talál ható Ming-kori részekre vonatkoznak.) A fal kínai oldalán úgy 100 méterenként lépcső vezet a tetejére, ahol a csapatok gyorsan mozoghattak, ha meg kellett erősíteni egy-egy helyőrséget.
A széleken egyméteres mellvéd fut végig, mely védelmez a kieséstől, és egy 1,5 méter magas lőréses oromzat. 100-200 méteres távolságban kisebb erődök helyezkedtek el, két-három emeletes épületek, melyek a katonák lakhelyéül szolgáltak. Az erődök 9-10 méter magas, 30 x 50 méternyi lapos tetején ágyúk álltak. Minden erődben 30-50 katona állomásozott egy tiszt vezénylete alatt.
Ha támadás érte a falat, az erődök jól bevált jelzőrendszerrel kommunikáltak egymással. Egy jelzőtűz azt jelentette, az ellenség száma 2 és 100 között van; két jelzőtűz 500 főt jelzett, és
így tovább egészen öt jelzőtűzig, ami több mint 10 000 katonából álló ellenséges hadseregről adott hírt.
Békeidőben a katonák önellátóak voltak, megtermelték a saját élelmüket a környékbeli földeken. Feladataik közé tartozott a falat átlépő kalmárok és kereskedők ellenőrzése, és a fal karbantartása is. A Ming-dinasztia idejében feltalált puskaport különféle gránátokhoz használták. Valódi tűzfegyverek ekkor még nem voltak használatosak; csak íjakat és római típusú hajítógépeket alkalmaztak, melyekkel nagy távolságra lehetett lövedékeket eljuttatni. A közelharcot kardokkal, lándzsákkal és botokkal vívták, lovasságuk is volt.
A fal hosszúsá a a Min -korban 10 000 li volt (6400 kilométer), kilenc katonai zónára oszlott, mindegyik egy-egy fővezér irányítása alatt állt. Ha támadás értea birodalmat, mind a kilenc zónát a hadügyminiszternek rendeltek alá. Mindegyik zónának megvolt a főhadiszállása a fal közelében levő erődben, mely állandó összeköttetést tartott a fővárossal. A rendszer igen hatékonyan működött.
A Ming-dinasztia idejében csak a fal állt a kínai birodalom és a mongolok között, akik a XIII. század elején, Dzsingisz kán alatt kezdték meg kiépíteni birodalmukat. Annak ellenére, hogy a mongolok aránylag kisszámú (250 000 fős) hadsereg gel rendelkeztek, mégis át tudtak törni a falon, és meghódították Kínát. A XIII. század végére biro dalmuk átfogta szinte egész Ázsiát és Európát, északon Koreától a Lengyel Királyságig és Magyarországig nyúlt, délen Kínától Törökországig.
Kubiláj kán, Dzsingisz kán unokája 1260-ban lett császár, és nagy hozzáértéssel igazgatta Kínát. Halála után azonban a mongol befolyás gyengülni kezdett, míg végül a mongolokat visszaszorították a fal mögé, és Csu Jüan-csang megalapította a Ming-dinasztiát.
Ilyen előzmények után nem meglepő, hogy a Mingek az újabb mongol támadásoktól tartva nagy figyelmet fordítottak a fal megerősítésére. A császár kilenc fiát nevezte ki a falat védő kilenc helyőrség élére. Az erődítményt újra és újra megerősítették, az építkezés az egész Ming-kor alatt folytatódott. A ma látható falszakaszok nagy része ekkor épült,1368 és 1644 között.
Ez a roppant méretű védőmű mindig is elbűvölte az európaiakat, mióta csak tudomást szereztek róla. Dr. Johnson különösen nagy csodálója volt, és igen szerette volna látni. Egy nap életrajzírója, James Boswell megjegyezte Johnsonnak, hogy ha nem lennének a gyermekei, akikről gondoskodnia kell, ő is szívesen odautazna, s megnézné a falat, mire Johnson így felelt: „Uram, ha valóban ellátogatna oda, azzal csak jót tenne gyermekeinek, mert rájuk is vetülne a dicsőség fényéből, amit egy ilyen utazás hozna Önnek. Azt mondanák róluk: íme, annak az embernek a gyermekei, aki látta a kínai Nagy Falat!"
Egy amerikai író, William Edgar Geil volt az első nyugati, aki teljes hosszában bejárta a falat 1909ben. Ugy vélekedett, hogy építőinek gondolkodása összehasonlíthatatlanul magasabb rendű volt, mint Európa esztelen militarizmusa. Az 1980-as években évente több mint 4 millió ember követte Geil lábnyomait, bár kevesen merészkedtek távolabbra a jó állapotban megőrzött falszakasznál, mely autóbusszal is megközelíthető Pekingből. A merészebbek közé tartozott William Lindsay, egy angol egyetemi kutató, az első külföldi, aki kíséret nélkül végigfutott a fal 1400 kilométeres szakaszán. Az út 78 napig tartott, közben a táv felénél egy négyhónapos szünetet iktatott be.
A XX. században nem álltak rendelkezésre anyagi források, hogy kellőképpen karbantartsák a falat. Egyes rövidebb szakaszai nagyon jó állapotban.vannak, de másutt, a turisták által látogatott helyektől távolabb, igencsak omladozik. Ma már nem tölt be védelmi funkciót, habár a japánok elleni háború idején felhasználták a kínai csapatok útvonalaként. De mind a mai napig a világ egyik legnagyobb csodája, akkora alkotás, amekkorára csak a természet képes, az emberi erő, zsenialitás és kitartás nagyszerű példája.