Az Angyalvár Hadrianus császár síremlékének épült 135 és 139 között, a halikarnasszoszi mauzóleum mintájára. Caracalla uralkodásáig a császárok temetkezőhelye volt. Az alapépítmény egy 84 m élhosszúságú négyszög, amelyen egy 60 m átmérőjű monumentális henger áll. A henger belsejében egymás alatt 4 kamra található (legalul a sírkamra), melyeket spirális folyosó vesz körül. A későbbi évszázadokban katonai erőddé alakították a mauzóleumot, majd Aurelianus császár falainak egyik központi erődje lett.

A középkorban már Róma erődjének számított az épület. Annyi harc folyt érte, hogy a polgárok 1379-ben megkísérelték lebontani: szerencsére csak a márványborítás esett áldozatul.

Az avignoni fogságból hazatérve a pápák az Angyalvárat választották fellegváruknak. IX. Bonifác pápa kezdte meg az épület átépítését 1393-ban. III. Miklós pápa a 14. században titkos alagúttal kötötte a Vatikánhoz (ez az ún. Passetto di Borgo): így lehetővé vált, hogy a pápa bármikor menedéket keressen a várban. VI. Sándor négy bástyát építtetett az alapnégyszögre. Ide menekült VII. Kelemen pápa, amikor V. Károly zsoldoshadserege 1527-ben elfoglalta és kifosztotta Rómát (Sacco di Roma); az ostrom idején Cellini innen lőtte ágyúival az ellenséges hadat.

Az épület börtönként is funkcionált, itt raboskodott például Giordano Bruno, Beatrice Cenci, Benvenuto Cellini, Cagliostro.

Nyugodtabb időkben az Angyalvárat a pápák nyári laknak használták. Még V. Miklós kezdte el a pápai lakosztály építését a vár felső részén, mely végül III. Pál pápa idején fejeződött be. Innen ered a lakosztály elnevezése: a Sala Paolina falait Raffaello tanítványai (például Perin de Vaga) díszítették mitológiai freskókkal.