ایده، طرح، پلان، فرم و کانسپت به کار رفته در معماری برج آزادی همگی از نقاط قوت این بنای زیبا به شمار می روند. هارمونی الگوها و نقش و نگار طاق زیر پایه ها از زیباترین و جسورانه ترین اقدامات معماری ایران به شمار می رود.

در سال 1345 هجری خورشیدی مسابقه طرح یک نماد شناسایی ایران میان معماران ایرانی با عنوان مسابقه طرح ساختمان شهیاد آریامهر توسط شورای مرکزی جشن‌های 2500 ساله گذاشته شد و در پایان طرح حسین امانت،بیست و چهار ساله و دانش‌آموخته دانشکده هنرهای زیبا دانشگاه تهران برنده و برای ساخت برگزیده شد. عملیات ساخت برج شهیاد در یازدهم آبان 1348 هجری خورشیدی آغاز گردید و پس از بیست و هشت ماه کار، در 24 مهرماه 1350 با نام برج شهیاد به بهره‌برداری رسید.

در جشن گشایش این برج محمدرضا پهلوی و همسرش فرح پهلوی و همچنین سه هزار مهمان داخلی و خارجی شامل روسای کشورهای خارجی، سفرای خارجی مقیم تهران، روسای دانشگاه‌های کشور، مقامات لشکری و کشوری و خبرنگاران حضور داشتند و از منشور حقوق بشر کوروش بزرگ (نخستین نوشته حقوق بشر از کوروش کبیر، پادشاه هخامنشی) برای نخستین بار در این مکان پرده‌برداری کردند. نگاره یادبود (برج) شهیاد آریامهر در پشت اسکناس 200 ریالی دوران محمدرضا پهلوی بود که گروهی از روحانیان پس از چاپ این اسکناس ستاره‌های در کنار یادبود شهیاد آریامهر را به ستاره داوود که شبیه به ستاره پرچم اسراییل است نسبت دادند که در پایان سبب تغییری در ستاره پشت اسکناس شد.

در 26 دی ماه 1350 امضای یک صورت جلسه و در طی روندی اداری، مدیریت برج شهیاد به وزارت فرهنگ و هنر تحویل داده شد؛ برخلاف آن چه که در خبرها آمده یا در سایت بنیاد رودکی نوشته شده است که شاه یا همسرش در این فرایند حضور نداشته‌اند.

معماری برج آزادی تلفیقی از معماری دوران هخامنشی، ساسانی و دوره اسلامی است. این بنا دربرگیرندهٔ چهار طبقه، چهار آسانسور، دو راه پله و 286 پلکان است. در محوطه زیرین برج شهیاد چندین سالن نمایش، نگارخانه، کتابخانه، موزه و دیگر فضاهای کاربردی قرار دارد. امروزه گالری و سالن نمایش در این برج وجود دارد. طول این بنا 63 متر، ارتفاع آن از سطح زمین 45 و ارتفاع از کف موزه 5 متر است. گفته می‌شود در ساخت برج شهیاد چهل و شش هزار قطعه سنگ بریده، پرداخت شده و به کار رفته‌است.

حسین امانت می‌گوید: این بنا به گذشته‌های درخشان تاریخ ایران نظر دارد؛ به دورانی که ایران در ادبیات، هنر، معماری، صنایع دستی، علوم مختلف و چیزهای دیگر سرآمد بود. من می‌خواستم جمع‌بندی خود از این‌ها را در برج شهیاد ارائه کنم تا اگر کسی از خارج وارد ایران می‌شود یا حتی مردم ایران بدانند که این اثر به کجا و به کدام فرهنگ مربوط است.

معماری ایران، بزرگ‌ترین منبع الهام من است. هر کاری می‌کنم و در هر طرح من یک علامتی از این معماری بسیار غنی که در دنیا بی‌نظیر است، پیدا می‌شود. حسین امانت در گفت‌وگو با ایران‌وایر در 5 آوریل 2021

در این بنا، خطوط موازی و کشیده پایه‌ها یادآور سبک معماری هخامنشی، قوس اصلی میان برج، نمادی از طاق کسری که مربوط به دوره ساسانی ست و قوس بالایی آن که یک قوس شکسته‌است، از دوران بعد از اسلام و نفوذ اسلام در ایران الهام گرفته‌است. رسمی سازیهایی که بین این دو قوس را پر می‌کنند، بسیار ایرانی است و من آن را از گنبد مساجد ایران الهام گرفته‌ام. در واقع تکنیک گنبدسازی در ایران بسیار جالب است و شما در هر مسجدی، چیز تازه‌ای می‌بینید. در این گنبدها که نشانه نبوغ ایرانی است، معماران قدیم از قاعدهٔ مربع بنا، وارد دایره گنبد شده‌اند و این کار را با کمک رسمی‌بندی‌ها و مقرنس‌کاری‌های بسیار زیبا انجام داده‌اند. در برج شهیاد هم همین کار انجام شده‌است. هندسهٔ بنا یک هندسهٔ مربع مستطیل است که از روی چهارپایهٔ خود می‌چرخد، شانزده ضلعی می‌شود و در آخر به صورت یک گنبد شکل می‌گیرد. این گنبد «تنها از داخل برج قابل مشاهده‌است.»

«دو طبقهٔ داخل برج، یکی بالای قوس طاق اصلی و دیگری زیر گنبد است که با آسانسور قابل دسترسی‌است. طبقهٔ بالا به عنوان نمایشگاه طراحی و با گنبدی از بتن سفید پوشیده شده‌است. در این گنبد، مقرنس ایرانی به شیوهٔ تازه‌ای اجرا شده و ارتفاع آن از بام شهیاد بیرون زده، دیده می‌شود و با کاشیهای فیروزه‌ای و معرق ایرانی پوشیده شده‌است. مصرف بتن سفید در این قسمت و در سالن پذیرایی آن، در آن زمان کار نویی در ایران بود.»

این بنا سنگ‌هایی دارد که در قسمت پایین برج 3٫2 متر طول و 1٫6 متر ارتفاع دارند و کار دست سنگتراشان است. این سنگ‌ها با بتن و آهن ضدزنگ به هم چسبیده‌اند و پشت آن‌ها نیز سطح خشنی وجود دارد تا روی آن نلغزند؛ و هر سنگ کنار سنگ دیگر، با یک ماده قابل انعطاف و شبیه به لاستیک با نام درزگیر انعطاف پذیر، بندکشی شده‌است. استفاده از موادی غیر از این باعث شکسته‌شدن سنگ‌ها می‌شود؛ زیرا «در گرمای تابستان و سرمای زمستان سنگ‌ها و بتن زیر آن‌ها دائما در حال منبسط و منقبض شدن هستند.»