Tháp cổ Phú Diên, lúc được phát hiện thì nó đã nằm sâu dưới lòng đất cát, dưới mực nước biển khoảng 5m và đã được xây dựng cách đây khá lâu đã hơn một ngàn năm.
Vì nằm ở thôn Mỹ Khánh, xã Phú Diên, huyện Phú Vang nên tháp còn có tên gọi khác là tháp Mỹ Khánh. Được một đơn vị khai thác quặng, tình cờ trong lúc làm việc đã phát hiện được vào khoảng tháng 4 năm 2001. Khi đó, tháp cổ này nằm sâu trong lòng đất cát khoảng từ 5 đến 7 mét, chỉ cách bãi biển chừng 120m và cũng thấp hơn mực nước biển.
Hiện tại, tháp được bảo tồn trong một kiến trúc nhà kính để bảo vệ sự bào mòn của thời gian và các tác động xấu của môi trường thiên nhiên. Tháp đã trải qua cả 12 thế kỷ vùi mình trong cát nhưng nó vẫn giữ được gần như nguyên vẹn toàn bộ kiến trúc từ lúc mới xây dựng.
Tháp Phú Diên sau khi phát lộ đã được công nhận Di tích quốc gia, bắt đầu trùng tu vào tháng 10 năm 2005 đến tháng 5/2007 mới hoàn thành.
Kiến trúc của tháp hình chữ nhật có chiều dài và chiều rộng là 8,22 m, 7,12 m. Cửa chính hướng đông, đây là nhóm kiến trúc đầu tiên của tháp Chăm và là tháp dạng lùn.
Đây là công trình tháp Chăm cổ nhất tại miền Trung. Cấu trúc gạch được xây dựng bằng kỹ thuật đặc biệt, không có mạch kết dính. Bên trong tháp có 1 bệ thờ, nơi này được cho là nơi đặt linga, yoni (tính dương và tính âm). Sau nhiều thế kỷ trôi qua, tác động của thời gian, biến đổi khí hậu, nhưng vẫn thấy ở tháp cổ này sự tinh tế trong đường nét và khối kiến trúc. Cách cửa chính 5 m có 1 bệ thờ, nơi đây được cho là nơi đặt tượng thờ, cao 1,4 m và cạnh 1,38 m được xây hình khối vuông với kỹ thuật mài xếp liền khít.
