Kanuni Sultan Süleyman devrinde İstanbul'un nüfusu 175 bin civarındadır. İstanbul'un nüfusu arttıkça çeşme ve kuyuların suyu yetişmemeye başlamış ve su sıkıntısı ortaya çıkmıştır. Geç Roma devrinden kalan ve suyu Fatih tarafından onarılarak akmaya başlayan eski kırk çeşmenin suyu da azalmış, Fatih'ten sonra yapılan Fatih, Turunçlu, Beyazıt, Mahmutpaşa, Şadırvan ve Koca Mustafa paşa sularına ait çeşmelerde yetersiz kalmıştır.

Kanuni av maksadıyla Kağıthane civarında gezinirken eski bir suyolunu görerek İstanbul'a su getirmenin mümkün olup olmadığını araştırmaya başlamış ve bu iş için Mimar Sinan'ı görevlendirmiştir. Kırkçeşme tesislerinin yapımına 1554 yılında başlanmış ve 1563'ten önce bitirilmiştir.

Osmanlı İmparatorluğu zamanında Kemerburgaz ve çevresindeki 10 köyün Rum halkı Kırkçeşme tesislerine nezaret etmekle görevlendirilmiş, buna karşılık tarım ürünleri vergisinden muaf tutulmuşlardır. Söz konusu su bentlerinin tarihi ve dinlence özellikleri dışında, bugün için hidrolojik açıdan büyük bir önemi kalmamıştır.