Tháp Phú Diên (Tháp Chàm) là công trình di tích cổ nổi tiếng ở Thừa Thiên - Huế, thu hút rất đông khách du lịch đến thăm quan. Tuy nhiên, ít ai biết rằng, công trình này từng bị chôn sâu dưới lòng đất và hiện nằm thấp hơn mực nước biển 3 - 4m. Thời điểm được phát hiện, tháp bị vùi sâu trong cát từ 5-7m và cách mép nước biển chỉ 120m. Để bảo vệ di tích này, cơ quan chức năng tỉnh Thừa Thiên - Huế phải tốn rất nhiều công sức và tiền bạc.
Tháp được các nhà khảo cổ học phát hiện bị chôn vùi dưới vùng cát ven biển Phú Diên (huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên - Huế) vào năm 2001. Tên gọi Tháp Phú Diên được đặt tên theo địa phương nơi phát hiện ra công trình văn hóa đặc sắc này.
Cấu trúc của Tháp Phú Diên được đánh giá là khác xa với các tháp Chàm khác do được cấu tạo bởi nguyên khối đất nung, không có mái và có vị trí đơn lẻ.
Kết quả khai quật khảo cổ cho thấy, tháp có hình chữ nhật hướng Đông-Tây. Mặt bằng lớp dưới cùng của tháp dài 8,22m, rộng 7,12m, càng lên cao càng giật cấp thu nhỏ dần với các phần khác nhau gồm móng, chân tháp, thân và diềm mái. Toàn bộ chiều cao tháp còn lại từ 3,1-3,26m, do tháp bị lún nghiêng. Đế tháp có hình chữ nhật cắt góc, cao 0,29m gồm 4 lớp gạch xây liền khít tạo nền vững chắc cho thân tháp.
Chân tháp cao 1,25m, kể cả phần thân và phần vòm cửa giả với nhiều lớp trang trí khác nhau. Thân tháp cao 1,36m. Lòng tháp hình chữ nhật hướng Đông-Tây, dài 3,9m, rộng 3,3m. Giữa có bệ thờ cao 0,73m, trên bệ có Yoni bằng sa thạch. Cách 5m phía trước cửa chính của tháp có một bệ thờ được xây hình khối vuông bằng chất liệu gạch với kỹ thuật mài xếp liền khít cao 1,4m, cạnh dài 1,38m, chính giữa bệ còn một lỗ tròn đường kính 0,19m mà các nhà nghiên cứu nghi rằng trước kia đây là nơi đặt tượng thờ.
Quá trình khai quật, người ta còn tìm thấy ở đây một số đồ tế tự như hộp gốm, chân đèn… Kết quả phóng xạ carbon cho thấy tháp được xây dựng từ đầu thế kỷ thứ VIII, thuộc một trong những tháp Chăm cổ nhất Việt Nam. Giới nghiên cứu nhận định, tháp Chăm này nằm trong phong cách chuyển tiếp giữa phong cách kiến trúc cổ Mỹ Sơn E1 sang phong cách kiến trúc tháp Hòa Lai… Đây chính là vùng đất thuộc đất Chămpa và trở thành đất Đại Việt trong sự kiện vua Chămpa Chế Mân dâng Châu Ô và Châu Rí để làm sính lễ cầu hôn công chúa Huyền Trân.
Do tháp lúc được phát hiện nằm sâu dưới lòng cát nên để bảo vệ, cơ quan chức năng phải gia cố xung quanh rất chắc chắn bằng bê tông để ngăn tình trạng cát lún. Ngoài ra, để chống sự xuống cấp của công trình bởi ánh nắng trực tiếp từ khi lộ thiên, Tháp Chàm cũng được bảo vệ bằng lớp kính dày.
Hệ thống kè đá được dưng lên xung quanh tháp Phú Diên để tránh nước biển xâm thực, phá hoại di tích độc đáo này.
Những nền móng cũ nằm trên mặt cát tồn tại suốt hàng nghìn năm qua ở ven biển Thừa Thiên - Huế.