天壇現址傳說為1661年鄭成功來臺驅荷後建立，奉明朝正朔，依地制宜，在臺北地區築壇祭告天地之所稱為天公埕。 根據《臺郡天公壇碑記》的記載，天壇曾為鄭成功郊天祭祀的地方。原是露禱植福祭典之所，每年玉皇上帝聖誕設廠奉行祭祀，舉行盛大的祭祀活動。 到了清康熙年間，因政治環境困難及支持者減少，採用聖爐輪值方式管理。直到清咸豐年間，才有人集資購置地點興建廟宇，始建天壇。此後陸續有多次募捐、增建。 天壇供奉了多位神祇，其中以玉皇上帝為主，並有其他道教、佛教神祇。依據1858年（清咸豐八年）10月所立之「泉漳廈郊船戶捐獻緣金記」，由民眾共同捐助，包括官方人員和一般民眾在內共有400餘名捐助者，印證了天壇被民間傳說之：「臺灣最早的天公廟有二間半」中唯一官民合建之首座壇廟之說非虚，並顯示天壇作為官民合建之壇廟的重要地位。