Historické jádro radnice tvoří gotická věž přistavěná k někdejšímu Volflinovu domu zřejmě v roce 1364, kdy se stala novou dominantou náměstí. K věži se od východu pojí radniční kaple Panny Marie a patronů země české, která byla vysvěcena v roce 1381 a opatřena výstavním arkýřem směrem do náměstí. Kaple patří k tzv. václavským památkám, jak ukazují heraldické odznaky Václava IV. použité v její výzdobě – točenice a ledňáčci. Za vlády Vladislava Jagelonského byla kaple přestavěna a v roce 1481 znovu vysvěcena.Jiřina Hořejší – Petr Heřman, PRAGA CAPUT REGNI. Glosy ke kulturní historii Staroměstské radnice, in: Staletá Praha XIX. Praha bojující, 1989, s. 40; Jaromír Homolka (ed.), Pozdně gotické umění v Čechách 1471–1526, Odeon, Praha, 1985, s. 216; Václav Vojtíšek, Radnice Staroměstská v Praze. O jejím významu a památkách, A. B. Černý, Praha, 1923, s. 65. 

Gotické jádro původní radnice bylo za Květnového povstání významně poničeno. Arkýř kaple utrpěl ztrátu v podobě zhroucení většiny zdiva mezi okny. Poničena byla také pískovcová socha Madony na arkýři, tzv. Madona Staroměstské radnice, významná gotická památka ze 14. století (po válce uložená v Muzeu hl. města Prahy).Srov. Jiřina Hořejší – Petr Heřman, PRAGA CAPUT REGNI. Glosy ke kulturní historii Staroměstské radnice, in: Staletá Praha XIX. Praha bojující, 1989, s. 40. Jiří Stratil poškození Madony naopak přičítá mrazům v roce 1943: http://stratil.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=385084 (autor však své zdroje necituje; vyhledáno 10. 7. 2017).

K rekonstrukci věže došlo záhy po válce, v letech 1945–1947, a to včetně kaple i orloje. Oprava již Praze nevrátila její nejstarší zvon z roku 1313, který spadl z poničené věže a rozbil se.Václav Vojtíšek, Staroměstská radnice, Presidium hlavního města Prahy, Praha, 1948, s. 20; Josef Hájek, Movité památky na Staroměstské radnici v Praze, in: Staletá Praha XXVIII, č. 1, 2012, s. 56. „Ze ssutin [sic!] nelze použíti k rekonstrukci arkýře nic, takže bude nutno provésti kopii celé tektonické soustavy arkýře a postarati se i o náhradu soch světců, jež byly sice dílem romantické gotiky, ale samy se staly časem historickou památkou.“, psal historik umění Antonín Matějček o stavu arkýře v roce 1946.Antonín Matějček, Umělecké ztráty Prahy ve dnech 5. až 8. května 1945, in: Pražská květnová revoluce 1945, Hlavní město Praha, Praha, 1946, s. 77. „Romantickou gotikou“ je myšleno období 19. století. Dnes je arkýř obnoven do předválečné podoby, k rekonstrukci v jeho interiéru odkazují moderní vitráže s abstraktním motivem z let 1986/1987 od Martina Jiřičky.http://www.vitraz.cz/o-nas.html (vyhledáno 19. 6. 2017).