Premier League Club har också möjlighet att spela alla hemmaligan och cupmatcher, liksom alla europeiska spel, på den nationella arenan under 2017-18 kampanjen.
Spurs har en ny £ 400m stadion byggt bredvid deras befintliga White Hart Lane mark.
Utvecklingen ska vara klar i tid för säsongen 2018-19.
"Vår säsongsbiljett väntelista är över 50.000 så detta ger oss nu också en stor möjlighet att ge fler av våra supportrar en chans att se laget spela live under vår Champions League kampanj," sade ordförande Daniel Levy.
"Viktigt, som vi vet att det var våra fans önskemål, betyder det att vi kan spela våra hemmamatcher i London under vår säsong bort."
Tottenhams tredjeplats i Premier League kvalificerade dem för gruppstadierna i nästa säsong Champions League, vilket innebär att de kommer att spela minst tre hemmamatcher i tävlingen.
Deras nord-London rivaler Arsenal värd Champions League spel på Wembley i 1998-1999 och 1999-2000.
Fotbollsföreningens verkställande direktör Martin Glenn välkomnade Spurs' drag och sade: "De ökade intäkterna kommer att hjälpa oss att uppfylla våra mål för att förbättra coachning och gräsrotsanläggningar och öka deltagandet."
Prenumerera på BBC Sport nyhetsbrev för att få vårt tips på nyheter, funktioner och video skickas till din inkorg.
Tottenham har nått en deal för att spela sina Champions League hemmamatcher på Wembley nästa säsong.