Esta construcción se enmarca dentro del proyecto ilustrado de Carlos III a finales del siglo XVIII, que pretendía aumentar la categoría de Madrid a semejanza de otras ciudades europeas. Fue encargada al arquitecto Ventura Rodríguez, que realizó el proyecto entre 1777 y 1782. Su realización estuvo a cargo de Francisco Gutiérrez (la diosa y el carro), Roberto de Michel (los leones) y el adornista Miguel Ximénez. La diosa y los leones fueron esculpidos en mármol cárdeno de Montesclaros (Toledo) y el resto, en piedra de Redueña, localidad de la Sierra de La Cabrera.
La diosa frigia Cibeles, símbolo de la fertilidad, está montada sobre un carro tirado por un león y una leona (Hipomenes y Atalanta), sobre una roca que se eleva en medio del pilón. La diosa en sus manos lleva un cetro y una llave y en el pedestal se esculpieron un mascarón que escupía agua por encima de los leones hasta llegar al pilón, más una rana y una culebra, que pasan desapercibidas.
El conjunto escultórico tiene en total un diámetro de 32 metros y una altura de 8 metros. En el estanque superior hay dos surtidores verticales que alcanzan los 5 metros de altura, acompañados de una serie de chorros inclinados que envían el agua desde la diosa hasta la parte externa. A mediados del siglo XX la fuente se hizo más artística con el añadido de surtidores y diversos chorros formando cascadas y agregando la iluminación de colores.
Al principio, iba destinada a los Jardines de La Granja de San Ildefonso en Segovia, pero al remodelar el Paseo del Prado, se instaló en 1782 en el Salón del Prado de Madrid, a la entrada del paseo de Recoletos y mirando hacia la fuente de Neptuno. En 1895 se trasladó el monumento al centro de la plaza, colocando a la diosa mirando al primer tramo de la calle de Alcalá.
La plaza de Cibeles se llamó al principio Plaza de Madrid y en el año 1900 tomó el nombre de plaza de Castelar. Está delimitada por los edificios del Palacio de Buenavista (Cuartel General del Ejército), Palacio de Linares (Casa de América), Palacio de Comunicaciones (Ayuntamiento) y Banco de España. Entre el monumento y el palacio de Buenavista, había unos edificios pequeños donde estaba ubicada la Inspección de Milicias y más tarde la Presidencia del Consejo de Ministros, hasta que un incendió a finales del XVIII, destruyó todo el grupo de casas. Entre los daños sufridos a lo largo de su historia, se encuentran la pérdida de un brazo, las llaves y el cetro en 1931 y graves ataques a uno de los leones durante la Guerra Civil Española.