Viareggio era il naturale sbocco al mare della repubblica di Lucca. L'antico porto, collocato lungo un canale collegato alla Fossa Burlamacca, era allora un semplice punto di approdo con bassi fondali che impedivano l'attracco di grosse imbarcazioni e, quindi, nettamente sovrastato dal non lontano porto di Livorno. Poco prima della metà del secolo XVI, il Senato dello Stato di Lucca fece realizzare, a protezione del porto, una possente costruzione militare, nota oggi come Torre di Matilde (la denominazione è dovuta all'attribuzione erronea alla contessa Matilde di Canossa).

La torre si trova lungo la Fossa Burlamacca, emissario navigabile del lago di Massaciuccoli che termina in mare. Si tratta di una fossa antica che porta il nome dei Burlamacchi, una famiglia patrizia lucchese, forse perché attraversava i loro terreni. Fu costruita su antichi tracciati da collegarsi probabilmente alle antiche "Fossae Papirianae", costruite dai Romani per la bonifica della zona litoranea.

Nella prima metà del Settecento furono realizzati alcuni lavori di sistemazione del porto di Viareggio, le cui tecniche utilizzate per la muratura in mare aperto furono annotate nel suo Viaggio in Toscana dall'erudito Georg Christoph Martini. Dopo aver costruito i cassoni con robuste tavole di legno, fino ad un'altezza poco superiore al livello del mare e calafatati per renderli stagni, d'estate, a mare calmo, veniva iniziata la costruzione muraria. Annotava Martini: «Man mano che il peso del calcestruzzo aumenta, il cassone affonda sempre più nell'acqua, fino ad assestarsi sul fondo; allora lo collegano con legni al muro già esistente e ne coprono la parte superiore con delle tavole, per difenderlo da improvvisi temporali, fino a che la calce non abbia fatto presa. Appena il cassone è pronto, al suo esterno si collocano dei grossi scogli per difenderlo dalla furia del mare. Talvolta invece degli scogli usano piantare una fitta palizzata».

Soltanto agli inizi del secolo XIX, Maria Luisa di Borbone dispose la ristrutturazione del porto e, nel 1828, affidò all'architetto Lorenzo Nottolini la stesura dell'assetto urbanistico di Viareggio che stava configurandosi come vera e propria cittadina.

La Torre Matilde rappresenta il simbolo e il fulcro attorno al quale si è sviluppata Viareggio. A partire dal secolo XIX, fino alla Seconda Guerra Mondiale, la torre fu destinata a carcere. Interventi di restauro ne hanno recuperato anche la struttura interna, composta da tre piani, la terrazza e il vano destinato a cisterna. Attualmente l'edificio ospita eventi culturali ed esposizioni temporanee di arti figurative.