天心阁原名天星阁rdquo;，其名源于明代盛传的星野rdquo;之说，按星宿分野，天星阁rdquo;正对应天上长沙星rdquo;而得名，因此这里曾是古人观测星象、祭祀天神之所，加之古阁位于古城长沙地势最高的龙伏山颠，被古人视为呈吉祥之兆的风水宝地，人们多愿在此祈福消灾、强世兴家。
清乾隆年间，随着城南书院迁址天心阁城墙下，天心古阁曾作为与城南书院相对应的文化祭祀场所，阁中供奉有文昌帝君和奎星两尊神像，以保长沙文运昌盛，旧时前来拜祭的人络绎不绝，文人墨客也常登阁远眺、吟诗作赋。
清代大学者黄兆梅一首四面云山皆入眼，万家烟火总关心rdquo;已成为千古绝唱，而明代李东阳的水陆洲洲系舟，舟动洲不动;天心阁阁栖鸽，鸽飞阁不飞rdquo;绝妙佳联至2018年仍被广为传颂。
天心阁下的古城墙始建于西汉高祖五年(公元前202年)，为长沙王吴芮所筑，距今有2200多年的历史。
明洪武五年(公元1372年)长沙守御指挥使邱广修复加固，其长为8.5公里，呈南北长、东西窄条状，共设九座城门，大大增强了长沙城池的防御能力。
后至1924年原国民政府修筑环城马路，仅保留天心阁这段古城墙，其长251米，高13.4米，存南、北两月城，是我国古代城防工事现存实例中极为罕见的，对研究古代军事城市防御具有极其重要的价值，是古城长沙为数不多的文化载体和历史遗址。