Pevnost Butyrka byla vystavěna zřejmě v průběhu 17. století poblíž Butyrské městské brány ("Бутырская застава" / "Butyrskaja zastava"). Tehdejší stavba byla navržena architektem Matvejem Kazakovem během regentské vlády Kateřiny II. Veliké a byla postavena roku 1782 na místě věznice jako pevnost. Věže staré pevnosti v době panování Petra I. Velikého sloužily jako vězení pro rebelující strelce, později pro stovky účastníků polského Lednového povstání z roku 1863, a také pro členy hnutí narodniků roku 1883 a účastníků Morozovova povstání z roku 1885. Věznice Butyrka byla věhlasná svými brutálními podmínkami, a jakýkoli protest byl násilně potlačen.