Het Doelenhotel behoort tot de reeks grote luxe hotels die in het laatste kwart van de negentiende eeuw in Amsterdam verrezen. Het hotel werd op 29 april 1883 geopend, bijna gelijktijdig met de opening van de Wereldtentoonstelling, die het Amsterdamse hotelwezen een krachtige impuls had gegeven.
Het gebouw kwam op de plaats van een ouder logement alsook van een middeleeuwse vestingtoren, de toren Swych Utrecht. Van het oudere gebouw konden nog resten van het muurwerk gebruikt worden, maar Swych Utrecht werd, ondanks hevige protesten, geheel afgebroken. Bij wijze van gebaar liet het hotel, op aandringen van de gemeente, op de korte gevel van het hotel een marmeren gedenksteen aanbrengen van de hand van Teixeira de Mattos met een getrouwe afbeelding van de toren Swych Utrecht. De enige tastbare herinneringen van de toren zijn een gevelsteen en een windvaan die nu in het Amsterdams Historisch Museum worden bewaard.
De toren Swych Utrecht maakte deel uit van de stadsmuur uit het einde van de vijftiende eeuw en stond aan de zuidoostzijde. Omdat aan die zijde destijds gevaar dreigde vanuit het bisdom Utrecht., kreeg de toren de naam Swych Utrecht. De toren werd vanaf 1522 ook als tuighuis (opslag van wapens en buskruit) van het schuttersgilde der kloveniers. De kloveniers hadden aan de overzijde van een weggetje, tegenover de toren, hun schietterrein (doelhof) met een verenigingsgebouw (doelhuis). Het gehele complex heette de Kloveniersdoelen.
Met de stadsuitbreidingen in het begin van de zeventiende eeuw verloor de stadsmuur haar functie. Na 1631 veranderde het weggetje tussen de toren en het schietterrein in een straat met deftige huizen. Ook de Kloveniersdoelen kreeg hier in 1639 naast de toren Swych Utrecht een fraaie nieuwe vleugel met een voorhof die op de straat uitkwam. De gehele bovenverdieping werd door de verenigingszaal in beslag genomen waar de belangrijkste gebeurtenissen in het schuttersleven plaatsvonden: de aanstelling van nieuwe schutters of het afscheid van officieren, die gepaard gingen met grote feestmaaltijden. De zaal, met een lengte van achttien meter bij een breedte van negen meter destijds de grootste in Amsterdam, werd regelmatig ook voor andere doeleinden gebruikt, zoals voor openbare ontvangsten, voor veilingen of vergaderingen. Hier kwamen zeven schuttersstukken te hangen, waaronder de Nachtwacht van Rembrandt. Het heeft hier gehangen tot 1715 toen het tezamen met het merendeel van de schuttersstukken naar het stadhuis op de Dam werd overgebracht. Later werden de schuttersstukken van de zaal van de Kloveniersdoelen weer herenigd in de Nachtwachtzaal van het Rijksmuseum.
De Kloveniersdoelen werd reeds in de zeventiende eeuw door de stad incidenteel als herenlogement voor belangrijke gasten gebruikt, een eerste stap op weg naar de latere bestemming van hotel. In de negentiende eeuw groeide die functie uit tot hoofdfunctie. In 1870 werd het logement door een geheel nieuw hotel vervangen waarbij ook een stukje van de Binnenamstel werd aangeplempt. Het ontwerp werd geleverd door de architect J.F. Hamersveld. De pronkgevels van het nieuwe hotel waren gekeerd naar de waterzijden van de Amstel en de Kloveniersburgwal. Een koepelvormige uitbouw markeerde de knik in de rooilijn aan de Amstelzijde. In de traditie van de Hollandse renaissance zijn de gevels uitgevoerd in baksteen, afgewisseld met natuurstenen banden, lijsten en boogblokken. Het bouwvolume en de gevelopbouw zijn echter typisch negentiende-eeuws. De gevel aan de Doelenstraat was tamelijk recht toe recht aan, met uitzondering van de ingang die geaccentueerd werd door een luifel en erkers van de bovenverdiepingen die met classicistische motieven werden verfraaid.
In het nieuwe hotel werden diverse herinneringen aan het verleden verwerkt. Het torenachtige koepelgebouw is een verre herinnering van de toren Swych Utrecht die hier voorheen had gestaan. Een andere herinnering aan het verleden zijn de twee meer dan levensgrote beelden van kloveniers aan weerszijden van de klok in de bovenste geleding. Ze zijn van de hand van de beeldhouwer J.H. Teixeira de Mattos die ook de gedenksteen maakte die aan de korte gevel werd ingemetseld, met de afbeelding van de toren Swych Utrecht.
De indrukwekkende ingangshal nam de volle hoogte van het gebouw in beslag. De marmeren balustrade met de koperen kandelabers en de sierlijke decoraties langs de wanden zijn van de hand van G.H. Heinen. Alle verdiepingen hebben dezelfde overzichtelijke indeling met gangen die op de grote centrale hal uitkomen. Dankzij de smalle langwerpige vorm van het gebouw, konden alle 92 kamers langs de buitengevels gesitueerd worden . Op de begane grond bevonden zich de gemeenschappelijke ruimtes, waaronder de grote eetzaal, met een oppervlakte van 160 vierkante meter, met terras aan de Amstel.
Het Doelenhotel gold direct als een tophotel. Een beroemde gast van het eerste uur was de Franse actrice Sarah Bernhardt, de `goddelijke Bernhardt’ aan wie de Franse opera op de avond na haar optreden in 1883 voor het hotel een serenade bracht. Een jaar later maakte keizerin Elisabeth van Oostenrijk (`Sissi’) haar opwachting in het hotel. Ze huurde veertig kamers af maar gaf toch voor incognito te reizen. Het doel van haar bezoek was het volgen van een kuur naar aanwijzingen van de beroemde Amsterdamse arts Mezger, één van de grondleggers van de homeopathie en fysiotherapie. In verband met kuurvoorschriften werden de baden in het hotel voor de keizerin dagelijks met zeewater gevuld. Ook legendarisch was het bezoek van The Beatles in 1964. Toen zij vanaf het Doelenhotel een boottocht door de grachten gingen maken, sprongen tientallen fans het water in om hun idolen zwemmend te bereiken.
Het Doelenhotel onderging in 1978 een uitgebreide restauratie. Tijdens de werkzaamheden iis de oorspronkelijke buitenmuur van de grote Doelenzaal te voorschijn gekomen. In deze muur zijn nog de raamkozijnen, de dubbele pilasterstelling en het zeventiende-eeuwse voegwerk bewaard gebleven. Op de plek waar de Nachtwacht heeft gehangen is het metselwerk nog in originele staat. Een fotomontage op ware grootte van de Nachtwacht helpt de oorspronkelijke situatie voor de geest te brengen.