1969 war Sears, Roebuck & Company der größte Einzelhändler der Welt. Es hatte Tausende von Mitarbeitern in Büros im Raum Chicago. Die Manager von Sears beschlossen, all diese Mitarbeiter in einem Gebäude unterzubringen. Sie wollten 3.000.000 Quadratfuß (280.000 Quadratmeter) Platz haben. Sears beauftragte die Architekten Skidmore, Owings & Merrill (SOM) mit dem Entwurf eines der größten Bürogebäude der Welt. Der Architekt Bruce Graham und der Statiker Fazlur Khan entwarfen das Gebäude.
Sears und die Stadt Chicago genehmigten den Entwurf. Stahl wurde aus South Chicago transportiert. Der erste Stahl wurde im April 1971 auf den Weg gebracht. Der Turm wurde im Mai 1973 fertiggestellt. Die Baukosten beliefen sich auf etwa 150 Millionen US-Dollar. Das entspricht 800 Millionen US-Dollar im Jahr 2014.
Das Gebäude wurde mit einer Sprinkleranlage ausgestattet, obwohl diese zu jener Zeit nicht erforderlich war. Es gibt etwa 40.000 Sprinklerköpfe in dem Gebäude. Die Sprinkleranlage kostete 4 Millionen Dollar.
Im Februar 1982 wurden zwei Fernsehantennen an den Turm angebaut. Dadurch wurde das Gebäude 520 Meter (1.707 Fuß) hoch. Am 5. Juni 2000 wurde die westliche Antenne verlängert, um den Empfang der lokalen ABC zu verbessern. Dadurch wurde die Gesamthöhe auf 527 Meter (1.730 Fuß) erhöht.
Bevor der Willis Tower fertiggestellt wurde, war das World Trade Center das höchste Gebäude der Welt. Im Jahr 1996 wurden die Petronas Twin Towers in Kuala Lumpur, Malaysia, zu den höchsten Gebäuden der Welt.
Namensrechte
Das Gebäude wurde im Juli 2009 in Willis Tower umbenannt, nachdem die Willis Group den Wolkenkratzer gekauft hatte. Das TimeMagazine bezeichnete die Namensänderung als eine der 10 schlechtesten Firmennamensänderungen. Es wurde eine Online-Petition zur Änderung ihrer Entscheidung erstellt. Die Ausgabe der Namensrechte wurde bis 2013 fortgesetzt. Sie begann, als ein Nachrichtenreporter der Chicago Tribune 2013 sagte: "Wir sind in solchen Dingen hartnäckig. In diesem Monat ist es vier Jahre her, dass der ehemalige Sears Tower in Willis Tower umbenannt wurde, und der neue Name ist noch nicht endgültig festgelegt.