La torre campanaria in stile romanico è alta circa 50 metri; lo spessore dei muri portanti è di circa un metro e racchiude un secondo campanile interno traforato ad arcate salienti, distante un metro dai muri esterni: in questo interspazio è collocata una scala in laterizi e pietra che con 269 gradini conduce alla cella campanaria.
Nel 1724 il campanile era di molto inferiore al tetto del Duomo attuale, circa 23 metri. Con la nuova costruzione del Duomo si decise di innalzare il campanile: vennero procurate enormi quantità di mattoni e altri materiali. Inizialmente si fecero lavori di rinforzo delle fondazioni dalla parte del sagrato, e poi si innalzò il campanile sino all’altezza dell’attuale cella campanaria.
Era prevista la costruzione di un campanile di 71 metri. L’opera non fu eseguita completamente e ci si fermò all’attuale cella campanaria che poi fu completata in modo semplice.
In gran parte risale al XII-XIII secolo secondo il modello caratteristico che si diffuse ampiamente a Venezia e nell’entroterra, ad imitazione del campanile di Torcello (XI-XII secolo), considerato il prototipo nel suo genere. Fu gravemente danneggiato da Ezzelino da Romano nel 1251 e riedificato dalla Comunità Estense nel 1295: una lapide esterna lo testimonia.
L’Orologio venne donato dalla Magnifica Comunità estense. Si trovava dal 1703 sulla facciata del Duomo, donde venne trasportato sul campanile nel 1724.
Sul campanile ci sono sette campane fuse nel 1835.
Nell’anno del Signore 1251, nona Indizione, nel mese di maggio fu distrutto il campanile [Nolare] che qui era, per ordine di Ezzelino da Romano. + Nel 1295, In dizione ottava, il giorno 12 aprile si cominciò a riedificare per mezzo del Comune Estense»
La prima campana più grande o campanone è detta dell’Ave Maria, o della salutazione angelica, suonata tre volte al giorno, mattino mezzogiorno e sera; era usata per avvisare di pericoli imminenti o di fatti gravi accaduti. La seconda è detta dell’Ora di Notte perché suonava il rientro serale nella città e batteva le altre ore del giorno. La terza era la campana del Signore che si suonava quando veniva portato il Viatico ai malati. La quarta con tono mesto era la campana dei Defunti, e nei funerali si suonava insieme alla quinta. La quinta campana era detta dell’Agonia perché avvisava della morte di una persona. La sesta era la campana dei Canonici e del clero perché segnava l’orario della preghiera delle Ore. La settima era detta campanella della Messa che si suonava un quarto d’ora e qualche minuto prima dell’inizio delle funzioni sacre.
Evidentemente oltre ai suoni particolari erano conosciuti in passato i vari sistemi di concerto che erano molto originali e cambiavano a seconda dell’importanza delle feste: richiedevano abitualmente una persona fissa addetta al campanile e la disponibilità di un gruppo di campanari capaci di eseguire delle vere composizioni musicali. Quasi tutta questa tradizione andò perduta con l’introduzione della cosiddetta elettrificazione delle campane. Il suono delle campane del Duomo fu elettrificato nel 1966.
All’inizio della costruzione del nuovo Duomo, nell’agosto del 1690, mentre si scavavano le sue fondazioni fino alla profondità di 14 piedi (5 metri), si scopri che quelle del campanile erano solo di 9 piedi (poco pù di 3 metri): l’architetto Gaspari decise quindi di renderle uguali a quelle del Duomo intervenendo con innesti sottostanti, inseriti a piccole porzioni.
L’altezza del campanile aera assai ridotta: il Gaspari, architetto del nuovo Duomo nel 1688 parla di 23 metri.
In una delibera del Capitolo in data 4 aprile 1719 si decide di alzare il campanile dando al canonico Da Vò e al cassiere Gasparo Gentilini l’incarico di seguire il progetto. Il rimbombo delle campane in chiesa era notevole e in alcune circostanze doveva risultare assordante per il fatto che esse si trovavano all’altezza dei finestroni del nuovo Duomo.
Venne da Venezia il 9 settembre 1917 l’architetto Domenico Rossi (1657-1737), che dopo avere esaminato il manufatto propose un rafforzamento delle fondazioni anche nella parte interna, e fornì un disegno di tutto il campanile, portandolo a 71 metri, una differenza vertiginosa rispetto all’esistente. Sostanzialmente ne rispettava la tipologia romanica, ma per raggiungere una tale altezza doveva avere disegnato anche un tamburo e una guglia altissima sopra la cella campanaria.
L’opera non fu eseguita completamente e i lavori si fermarono alla base della cella campanaria senza potervi installare le campane. Tuttavia negli stessi mesi il quadrante in pietra dell’orologio e l’iscrizione dedicatoria del 1703, vennero trasferiti dalla facciata del Duomo sulla facciata orientale del campanile.
Il campanile non poteva rimanere incompiuto e nel 1728, dopo tre anni di attesa, si decise di finire il campanile senza alcune aggiunte: vennero elevati i muri della cella campanaria con gli otto finestroni, posto il coperto in coppi, ribassato e interno al muro perimetrale facente funzione di cornicione, poste le gorne in trachite e i quattro cantonali sulla sommità, posizionate le campane.
Il campanile è stato protagonista anche di una grande scoperta archeologica, avvenuta in due date diverse, nel 1724 e nel 1761, ricordata dallo storico estense Isidoro Alessi. Durante lo scavo nella zona del campanile per lastricare la zona cimiteriale si scoprirono un pavimento a mosaico e alcuni resti di muraglia di epoca romana che si allungava verso via Zanchi.
L’area che si estende quindi dal campanile a Via Zanchi, a motivo dei mosaici pavimentali ritrovati, risulta essere parte dell’abitato che era prospiciente all’antica piazza romana.