Anläßlich der Wiederkehr von Luthers 400. Geburtstag 1883 wurde im Lutherhaus das reformationsgeschichtliche Museum "Lutherhalle" eröffnet. Der Name geht auf patriotische Bestrebungen im 19. Jahrhundert zurück, Weihestätten für die deutsche Geschichte zu errichten. Ursprünglich sollte das Museum "Reformations-Halle" heißen. In seiner Einweihungsrede aber sprach der preußische Kronprinz Friedrich Wilhelm, später als Friedrich III. für 100 Tage deutscher Kaiser, von der "Lutherhalle".

Das Lutherhaus wurde als Klostergebäude für den durch Kurfürst Friedrich den Weisen im Jahre 1502 im Zusammenhang mit der Universitätsgründung in Wittenberg angesiedelten Augustiner-Konvent errichtet.

An der Südwestseite des Hauses gab es einen turmartigen Anbau, in dem während Luthers Mönchszeit seine Studierstube lag. In dieser hatte Luther beim Studium des Paulusbriefs seine "reformatorische Entdeckung". Der Turm selbst wurde wahrscheinlich im 18. Jahrhundert abgerissen. Der Reformator hatte den Abriss schon 1532 befürchtet: "Wenn ich noch ein Jahr am Leben bin, so werde ich erleben, dass man mir mein armes Stüblein hinwegreißt, daraus ich doch das Papsttum gestürmt habe, weswegen es ewigen Andenkens wert wäre. Aber die Bastion, der in Bau begriffene Wall und die bevorstehende Bekrönung des Bollwerkes werden mir's wegfressen."

Nach der Auflösung des Klosters 1522 bekam Martin Luther das Gebäude im Jahre 1524 vom Landesherren als Wohnung zugewiesen. Nach seiner Hochzeit 1525 lebte er hier mit seiner Familie. 1532 wurde ihm das Gebäude als "Freihaus" vom Kurfürsten offiziell geschenkt. Von 1535 an baute Luther das Haus um. Er ließ u.a. die Unterkellerung erweitern, richtete sich im Westflügel seine Familienwohnung ein, wobei besonders die noch weitgehend im ursprünglichen Bauzustand erhaltene "Lutherstube" zu erwähnen ist.

Seine Frau Katharina von Bora gab den Auftrag zum Bau eines großen Sitznischenportals mit kielbogigem Abschluss, des "Katharinenportals".
Zum Bau dieses Renaissance-Portals wurde Sandstein aus dem Elbsandsteingebirge verwendet, das per Schiff auf der Elbe transportiert wurde. Es heißt, dass Katharina Luther das Portal ihrem Mann zu dessen 57. Geburtstag im Jahre 1540 zum Geschenk gemacht hat. Jedenfalls ist über dem Portal die Jahreszahl 1540 eingemeißelt. Das Medaillon über dem linken Sitz zeigt das älteste Steinbildnis des Reformators mit dem Hinweis auf sein Alter. Das Medaillon über dem rechten Sitz zeigt die Lutherrose.

Die freie Fläche zwischen den Gebäuden bewirtschaftete Katharina, um so die wirtschaftliche Situation der Familie zu verbessern.

1556 ließen die Mitglieder der Gewerkschaft "Altes Jungfernröhrwasser", u.a. Lucas Cranach d.J. und Hans Lufft den Röhrwasserbrunnen im Lutherhof bauen.
Vom Quellgebiet im Norden der Stadt wurde das Wasser im natürlichen Gefälle in einer 2,7 km langen Rohrleitung in die einzelnen Höfe geleitet Die Rohrleitungen bestanden aus durchbohrten Holzstämmen, die untereinander mit Eisenmuffen verbunden waren. An den sogenannten "Portionen" (Auslaufstellen in den einzelnen Höfen) wurden Brunnen unterschiedlichster Form errichtet. Eine Portion liefert in 4 Minuten 10 Liter frisches Wasser, Tag und Nacht, Sommer und Winter.
Die ursprünglich schlichte Portion im Lutherhof wurde 1870 durch den heute noch vorhandenen Schmuckbrunnen ersetzt, der zudem noch an einer anderen Stelle im Hof entstand. Luther selbst hat dieses Röhrwasser allerdings nicht mehr erlebt.

Dieses heute noch funktionierende technische Denkmal aus dem 16. Jahrhundert ist einmalig in Deutschland. Auch heute noch wird es überwacht durch den Rohrmeister der immer noch bestehenden Gewerkschaft (Gewerkschaft Altes und Neues Jungfernröhrwasser der Lutherstadt Wittenberg e.V.

Nach dem Verkauf des Freihauses durch die Erben Luthers an die Universität 1564 wurde das Gebäude in den Jahren 1565 und 1566 umgebaut. Es kam zum Anbau des großen Wendelsteins an der Hoffront, dem Anbau des Küchenhauses an der Außenseite, der Wölbung des jetzt Konvikt genannten ehemaligen Refektoriums in der Tradition der klösterlichen Speisesäle und dem Einbau neuer Fenstergewände. Aufwendig war auch der Innenausbau: Alle Räume erhielten Kachelöfen, die Türen neue Beschläge und Schlösser.

Nachdem Wittenberg infolge der Napoleonischen Kriege und des Wiener Kongresses 1815 von Sachsen zu Preußen gekommen war, wurde die Universität nach Halle verlegt. Der berühmte Architekt Karl Friedrich Schinkel verfaßte am 14. August 1815 einen Bericht über den baulichen Zustand und die Nutzungsperspektiven des Lutherhauses. Schinkel regte an, das Haus nicht mehr als Lazarett, sondern angemessen im Sinne der reformatorischen Tradition zu nutzen. Das Lutherhaus wurde folglich 1817 Teil des neugegründeten Königlichen Predigerseminars. Auch 1832 setzte sich Schinkel noch einmal für die Bestandssicherung des Gebäudes ein. Versuche der Rücknahme der Stülerschen Architektur in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts.

Seit etwa 1900 ging man dazu über, zugunsten der Wiederherstellung eines "originalen" Erscheinungsbildes die Baugestalt des Außenbaues partiell auf einen ursprünglichen Zustand zurückzuführen. So wurden 1916 die Fenster des 2. Obergeschosses in Anlehnung an die alten Mönchszellen wieder verkleinert. 1919 wurde die Pforte zum Wendelstein wieder beseitigt. 1932 ersetzte man die Stülersche Putzquaderung durch einen einfachen Kellenputz. Diese Umbauten blieben jedoch ein ebensolcher Kompromiss wie die nach 1950 vorgenommene Beseitigung der Dekorationsmalerei, der Stukkaturen und des Paneels im Großen Hörsaal.