Có lẽ, sớm nhìn ra vẻ đẹp của Lục Thủy, năm 1056, vua Lý Thánh Tông đã cho xây chùa (khu vực nhà Thờ Lớn hiện nay) bên hồ đặt tên là Sùng Khánh. Năm 1057 lại xây tháp Đại Thắng Tư Thiên (gọi tắt là Báo Thiên tháp) rất cao nên chùa cũng có tên là Báo Thiên. Đời nhà Trần, Phạm Sư Mạnh có bài Vịnh Tháp Báo Thiên, vì nước hồ có màu xanh nên trong bài có câu Ta tới đây muốn dầm ngòi bút đề thơ/Phải giữ cho dòng hồ làm nghiên mực. Tuy nhiên, người xưa cũng không biết vì sao nước hồ lại có màu xanh.

Tảo xanh (hay tảo lục) chính là loài tảo làm cho nước hồ có màu xanh. (Ảnh.Internet).

Khi giặc Minh vào Thăng Long, chúng phá nhiều công trình văn hóa, dỡ mấy tầng tháp. Lê Lợi đánh đuổi giặc Minh ra khỏi Đại Việt, vào Thăng Long lên ngôi vua thì Lục Thủy bắt đầu thay đổi. Vào những năm “Lê tồn Trịnh tại, Lê bại Trịnh vong”, chúa Trịnh đã xây phủ chúa rất lớn ở phía đông nam kinh thành (tương ứng với đoạn đầu phố Tràng Thi, đầu phố Quang Trung, khúc giữa Lý Thường Kiệt và đoạn đầu phố Bà Triệu hiện nay). Để có đường cưỡi voi sang lầu Ngũ Long nằm bên kia hồ, nhà chúa cho ngăn hồ làm hai, nửa trên gọi Tả Vọng (nay là Hồ Gươm) và nửa dưới gọi là Hữu Vọng (còn gọi là hồ Thủy Quân nay không còn). Năm 1786, vua Lê Hiển Tông chết truyền ngôi cho cháu là Lê Duy Khiêm (tức Lê Chiêu Thống) và chỉ hai năm sau khi lên ngôi Lê Chiêu Thống đã ra lệnh phá hết đền đài nhà chúa. Khi Nguyễn Ánh đánh bại nhà Tây Sơn lên ngôi năm 1802 sau đó chuyển kinh đô vào Huế thì Thăng Long bị hạ cấp xuống Trấn, đến đời vua Minh Mạng bị hạ tiếp xuống thành tỉnh Hà Nội và Hồ Gươm bị lãng quên.

Pháp đánh Thành Hà Nội lần thứ 2 năm 1882, chiếm trọn Hà Nội cuối năm 1883. Trong những năm 1883-1884, nhà dân chen chúc sát mép hồ, đường đi lầy lội, cầu ao bắc ra hồ để tắm giặt và rửa rau vo gạo. Công sứ Pháp là Bonnal đã cho di dân làm con đường chạy vòng quanh Hồ Gươm và khánh thành đầu năm 1893. Từ viên ngọc thô Hồ Gươm được gọt giũa trở thành viên ngọc tinh như ngày nay.

Thời Pháp thuộc, báo Phong Hóa có bài viết lý giải vì sao nước Hồ Gươm có màu xanh. Tác giả dựa theo phát hiện của các nhà địa chất Pháp cho rằng ở tầng đất sâu khu vực Hà Nội có mỏ đồng lớn vì thế ôxít đồng ngấm vào nước mạch chảy lên khiến nước hồ có màu xanh. Không tin vào lập luận này, một số nhà sinh vật học người Pháp đã bỏ công nghiên cứu nhưng vì không nghiên cứu đến nơi đến chốn nên họ không tìm ra nguyên nhân loài vi sinh vật nào làm nước hồ có màu xanh.

Câu chuyện bị chìm vào quên lãng cho đến năm 1960 khi giáo sư, viện sỹ Viện Hàn lâm khoa học Hungari là Tibor Ortobadi sang Việt Nam công tác. Ông là Viện trưởng viện Sinh lý thực vật Hungary và là chuyên gia về tảo. Khi đi chơi quanh Hồ Gươm thấy nước hồ xanh ông nghi ngờ màu xanh của nước hồ là do có một loại tảo nào đó mà ông chưa biết. Ông lấy mẫu nước hồ mang về phòng thí nghiệm ở Hungari phân tích. Kết quả thật bất ngờ, ông đã phát hiện ra hơn 20 Taxon (dưới loài) ở Hồ Gươm trong đó có tảo xanh (hay tảo lục), loài tảo này làm cho nước hồ có màu xanh. Đây là loại tảo mới và chưa có nhà khoa học nào trên thế giới phát hiện ra. Sau đó, ông cho đăng trên tạp chí khoa học quốc tế và tặng kết quả nghiên cứu này cho Việt Nam.