Le centre-ville d'Amsterdam s'est construit en plusieurs phases. Un noyau urbain, entouré d'un canal urbain appelé le Vest, s'est formé sur les bases d'une implantation agraire située autour d'une digue de l'Amstel. Le canal est creusé en 1425 puis renforcé au XVème siècle d'une enceinte de pierre avec portes et tours. La Vest de l'époque est encore reconnaissable à l'itinéraire du Singel, du Kloveniersburgwal et de la Geldersekade.

À la fin du XVIème siècle, l'enceinte n'offrait plus la protection adéquate aux méthodes de guerre modernes. La ville d'Amsterdam décide alors de construire une nouvelle muraille capable de défendre la ville en cas d'attaque. Cette enceinte est construite en forme de cercle autour de l'ancien canal, et agrandit la ville. Au XVIIème siècle toutefois, un nouvel agrandissement de la ville apparaît inévitable. Une économie en pleine croissance et l'arrivée d'une immense population d'immigrants créent un besoin immense en logements et en magasins pour le commerce grâce auquel les marchands de la ville gagnent leur vie. Cette croissance économique permet alors à la ville de financer largement un épanchement conséquent de la ville.

En 1610, il est décidé d'étendre la ville et de l'entourer d'une série de canaux en forme de demi-lune. Les nouveaux canaux sont reliés les uns aux autres par d'autres canaux de liaison et par des rues, créant ainsi de petits quartiers. Des arbres sont plantés sur les quais, et derrière les grandes maisons des marchands, l'espace restant permet d'aménager des jardins de belle taille. Toute cette verdure offre un grand contraste avec le centre-ville surpeuplé.

L'aménagement des nouveaux canaux est effectué en deux phases. La première est entamée en 1613, et concerne la zone ouest, incluant les Herengracht, Keizersgracht et Prinsengracht. Une fois la première phase achevée, le chantier est interrompu quelques années, laissant supposer que la seconde phase n'aura jamais lieu. L'aménagement de la seconde phase commence toutefois en 1613, et les canaux sont prolongés vers la zone sud-est. Lorsqu'au XVIIème siècle la ville d'Amsterdam s'agrandit à nouveau, elle voit sa superficie quadrupler en un demi-siècle. En 1680, Amsterdam compte 220 000 habitants et devient la plus grande ville d'Europe après Londres et Paris.

La « quatrième phase » partiellement construite, 1681, dessin de Jacob Bosch (détail), collection Stadsarchief Amsterdam