Башня датируется XVI веком. В 1620 году была перестроена. При этом, к башне были пристроены конторфорсы, в которых были устроены казематы с бойницами. Была названа по соседству с церковью Бориса и Глеба, к сожалению не сохранилась. Другое название Духовская, по расположенному по соседству Свято-Духову монастырю, к сожалению не сохранился.
В 1785 году, в результате оползня, разрушившего Борисоглебскую и Зачатьевскую башни, последние вместе с примыкающими пряслами были разобраны и заменены менее высокими стенами. В 1833 году стена была переложена. Около прежней Борисоглебской башни был устроен Духовской пролаз.
Остатки башни, часть первого яруса, были откопаны в 1966 году. В 1974 году башня была вновь возведена на первоначальном месте.
По размерам в плане Борисоглебская башня ближе всего подходит к круглым Кладовой и Пороховой, толщина стен и расположение боевых печур в стенах прясла указывают на сходство внутренней планировки первого яруса всех трех башен. Но в отличие от двух других Борисоглебская башня находится на переломе направления соседних прясел, поэтому для ликвидации мертвого пространства в подошвенном бое была необходима боевая печура.
Подобно всем остальным круглым башням в Борисоглебской было четыре яруса. Второй ярус мог быть только аналогичен по планировке первому и так же, как и он, перекрыт купольным сводом, упомянутым в описи 1765 года. Это определяет высоту яруса, которая сверху ограничена полом третьего яруса, находившимся на уровне боевого хода стены у башни. Выше боевого хода цилиндрический объем ее был срезан вертикальной плоскостью по линии стенки зубцов. Третий ярус имел более тонкие стены и плоское перекрытие, уложенное на обрез стены между третьим и четвертым ярусами. В верхнем бое по расчету размещаются 8 больших боевых окон по обращенной в поле части башни и 3 окна на ее внутренней стене. Таким образом, верхняя площадка была окружена 11 зубцами, которые и указаны в Писцовой книге.
Реконструкция внутренней планировки и расчет высотных размеров Борисоглебской башни показывают, что она была выстроена подобно остальным круглым башням Нижегородского кремля.