Quando o edifício Martinelli começou a ser construído, em 1924, o córrego Anhangabaú já estava canalizado havia duas décadas. No tempo em que corria a céu aberto, suas águas eram conhecidas pela sujeira e mau cheiro. Em 1875, moradores do Bexiga, publicaram reclamação sobre o "horripillante 'Anhagabahú' deposito de imundice e verdadeiro foco de infecção". O rio se estendia do vale à avenida São João e costumava transbordar.
Durante as obras do prédio, o comendador Giuseppe Martinelli teve de superar problemas, como um embargo que paralisou a construção, em 1925, além da resistência da população e de alguns engenheiros com o novo 'estilo vertical' de moradia que começava a surgir em São Paulo. Na edição do Estado de 26/9/1925 (abaixo) os engenheiros do prédio publicaram um comunicado informando sobre o embargo das obras.
Após o processo ter corrido na Justiça, as obras foram reiniciadas. Em 1929, o Estado publicou o laudo da vistoria com uma gravura da maquete do edifício.
O prédio foi finalmente inaugurado quase dez anos depois de iniciada sua construção. Para provar aos céticos paulistanos que era uma construção sólida, o próprio Martinelli mudou-se com a família para a cobertura.
Em 1944 foi rebatizado de Edifício América, mas o nome não pegou. Vencido o preconceito e as dificuldades, tornou-se símbolo da aristocracia e um dos locais mais luxuosos da cidade. Entre os inquilinos estavam clubes, sindicatos, escritórios de advocacia e sedes de partidos. Boates, restaurantes, hotel e cinema também tinham salas no Martinelli.
A decadência começou com a proibição dos jogos, no final da década de 1930. Na metade da década de 70 transformou-se em um enorme cortiço. Em 1992, foi tombado pelo Condephaat.
