Osmanlı Zamanı
Ağa Hamamı 1454 yılında Osmanlı Padişahı Fatih Sultan Mehmet tarafından inşaa ettilmiştir. Fatih Sultan Mehmet'in ve şehzadelerinin özel hamamı olarak kullanılmıştır. O yıllarda Beyoğlu bölgesi yerleşim yeri değildi ve padişahlar avlanmak için Beyoğlu bölgesine gelirlerdi. Fatih Sultan Mehmet'de 1454 yılında av evi olarak Beyoğlu'nda bu binayı inşaa ettirtmiştir. Üst iki kat daire altında da hamam olarak tasarlanmıştır. 1844 yıllarında Abdül Mecid tarafından büyük bir tadilat görmüştür. Osmanlı Hükümetinin son yıllarına kadar padişahlar ve ve şehzadeleri tarafından kullanılmıştır.
Türkiye Zamanı
1923 yılında Türkiye Cumhuriyet'inin kurulması ile Osmanlı Hükümeti sona ermiştir. Ağa Hamamı da bu tarihlarde Ermeni bir kadın tarafından satın alınmıştır ve ilk defa halka açılmiştır. 1940 yılında Ağa Hamamı'nı Hüseyin Yılmaz'a satışını gerçekleştirmiştir. Hüseyin Yılmaz otuz dört sene Ağa Hamamı'nı işletikten sonra yaşının ilerlemesi sebebi ile 1974'ün mayıs ayında yeğeni Ali Yılmaz'a satışını yapmıştır. En son tadilatını Ali Yılmaz tarafından 1986 yılında görmüş. On yılı aşkın bir süredirde sadece turistlere hizmet vermektedir.