Chợ Thủ Dầu Một lúc khởi nguồn được gọi là chợ Phú Cường. Sau khi người Pháp chiếm Nam Kỳ lục tỉnh. Trong đó, có tỉnh Biên Hòa (huyện Bình An thuộc tỉnh Biên Hòa), người Pháp đã tiến hành phục hồi và biến đổi hoàn toàn chợ Phú Cường với cổng lát đá và đắp đường cao bên trong. Theo “địa phương chí Bình Dương” viết vào năm 1888, nhà cầm quyền Pháp cho lấp con rạch Phú Cường ăn thông với sông Sài Gòn và đã hoàn thành công việc này vào năm 1890.

Đến năm 1935, người Pháp nhận thấy việc đầu tư vào chợ có lợi lớn, họ đã tiến hành phục hồi và biến đổi hoàn toàn chợ Phú Cường mô phỏng theo kiểu các ngôi chợ xưa ở Pháp có cấu trúc gần giống chợ Nam Vang (Campuchia) và chợ Bến Thành (Sài Gòn). Điểm đặc biệt của mô hình trên là họ vẫn tôn trọng, giữ nguyên vị trí cũ. Năm 1938, chợ Thủ được khánh thành với mô hình mới, kiến trúc phóng khoáng, trang nhã, vào thời đó và có lợi thế hơn nhiều nơi khác. 

Chợ được phân thành bảy khu lớn nhỏ và được xây dựng theo kiểu hình chữ nhật gồm ba căn nhà tách biệt nhau. Từ đường Trần Hưng Đạo đi vào, ta bắt gặp căn nhà dài một lầu, một trệt nhà còn gọi là (khu Thương Xá) xây dựng và bố trí phân theo từng phân khu nhỏ dân gian vẫn thường gọi là “sạp chợ” để bày bán các mặt hàng hóa. Sau khu Thương Xá là căn nhà ngang (khu ăn uống), xây dựng giữa khu Thương Xá và khu Đồng hồ, được bài trí thành ba gian chính để phục vụ việc ăn uống. Phía sau là căn nhà dài – nhà dãy chợ (hay khu chợ Đồng Hồ) cũng được xây xựng và bài trí theo từng phân khu nhỏ kể cả ngay dưới chân Tháp Đồng Hồ chợ.

Nhà dãy chợ là căn đầu tiên thực dân Pháp xây dựng vào năm 1935, với lối kiến trúc tạo dáng hình con tàu mà đỉnh tháp là chiếc đồng hồ nặng về mô típ Châu Âu, do ông Bonnemain kiến trúc sư người Pháp thiết kế và khánh thành năm 1938. Dãy nhà xây dựng theo kiến trúc nhà dài, có diện tích 2.590m2, có hai mái chia thành hai tầng, chiều cao từ nền đến đỉnh là 10.3m. Nhà có ý nghĩa rất quan trọng trong việc hình thành và phát triển của chợ Thủ.

Tháp Đồng hồ chợ được xây dựng theo kiểu hình lục giác gắn liền với nhà dãy chợ, có chiều cao 23.72m, gồm bốn lầu. Lầu trệt từ nền tới trần có chiều cao 6,5m được đổ bằng bê tông, cốt thép, có bậc thang lên xuống làm bằng sắt và được gắn ở phía trong của tháp. Ngoài lát đá và ghép gạch bông ở mặt phía Đông và Tây của tháp. Từ lầu hai trở lên tháp được đắp đường cao bên trong thành tám cột trụ ở các cạnh hình lục giác. Tháp được xây dựng theo kiểu tam cấp càng lên cao càng thu hẹp. Lên đến lầu ba tháp được đổ tấm đan bê tông và xây cao chừng một mét để làm nền cho mặt đồng hồ cũng là nơi để gắn Đồng hồ. Trên nền của mặt đồng hồ được làm bằng nền màu trắng, con số màu xanh và kim chỉ đồng hồ được sơn màu đen. Trên đồng hồ được đổ bốn tấm đan bê tông gắn phía trên đồng hồ để che nắng mưa. Trên đỉnh tháp được gắn 4 chiếc đồng hồ. Chính từ những chiếc đồng hồ được bố trí theo Đông - Tây - Nam - Bắc, đã tạo nên một dấu ấn đặc sắc, hình thành tình cảm quên thuộc, sâu sắc của người dân Bình Dương.