La primera referència documental d’aquest castell data de l’any 904 en un cartulari de Sant Cugat del Vallès.
Aquest castell té fama junt amb el de Montcada, de que mai no caigueren en poder dels sarraïns, foren claus en la salvaguarda de Barcelona, així ho va reconèixer el rei Joan I en el segle XIV.
L’any 965, el comte Miró llegà la meitat dels alous de Cervelló a la Seu de Barcelona.
L’any 992, els comtes Ramon Borrell de Barcelona i Ermengol I d’Urgell, fills de Borrell II, vengueren a Ennec Bonfill aquest castell per 100 peces d’argent.
L’any 1040, Eliarda, filla de Bonfill, guanyà un plet amb una qüestió de delmes a l’església major de Sant Boi.
L’any 1193, Guerau Alamany signà en el seu testament que lliurava el castell de Cervelló i d’altres al seu fill, Guillem de Cervelló. La resta dels castells es varen repartir entre els seus fills, Ramon Alamany, Gueralda i Elisenda, i els seu nebot, Guerau d’Aguiló.
L’any 1223, degut a l’enemistat que es va crear entre Nunyo Sanxes, cosí del rei Jaume I amb Guillem de Montcada i Guillem de Cervelló, s’aixecà una guerra de bàndols, el monarca tardà tretze dies en prendre el castell de Cervelló, menys sort va tindre amb el de Montcada que no el va poder prendre.
L’any 1226, en el testament de Guillem de Cervelló, declarava que el rei li devia 8.000 sous i Guillem de Montcada també li devia 2.000 morabetins, anomenava hereu al seu fill Guerau de tot el seu patrimoni. Tres anys més tard, Guerau de Cervelló dictà testament, com volia ser sebollit al monestir de Santes Creus, els hi deixava els castells de Roqueta i Ferran, amb els seus termes i pertinences; deixava altres pertinences a la seva mare Elvira i als convents de Sant Pere de les Puelles i Sant Cugat del Vallès; i com hereva deixava els castells de Cervelló, Gelida, la Granada, Miralles, Aguiló i Vilademàger, amb termes i pertinences a la seva filla Felipa.
Jaume I féu una expedició per conquerir mallorca, Guerau i Ramon Alamany de Cervelló trobaren la mort en aquesta illa.
L’any 1230, nasqué santa Maria de Cervelló, neboda de Guerau, morí el 1290 i fou canonitzada dos anys més tard.
L’any 1246, Guillem de Cervelló es casà amb Alamanda de Cabrera, va fer construir un hospital per a peregrins en el terme d’Olesa de Bonesvalls. Les seves filles, Gueralda i Marquesa es van fer monges.
L’any 1259, Àlvar de Cabrera, comte d’Urgell es casà amb Cecília de Foix quan havia deixat plantada a l’església de Menàrguens a Sibil•la d’Anglesola, això s’havia efectuat en unes circumstàncies especials, ja que Àlvar estava casat amb Constança de Montcada que tenia 10 anys. Tot aquest enrenou provocà que el rei Jaume I “el Conqueridor”, féu presa de les postats de Balaguer, Agramunt, Oliana i Linyola, això provocà la rebel•lió de la noblesa catalana, el comte d’Urgell, el vescomte de Cardona, el comte d’Empúries i el casal de Cervelló, contra el monarca i els Montcada. La pau fou signada el 10 de maig de 1260 entre el rei i Àlvar.
L’any 1269, Guerau IV de Cervelló, germà de les dues monges, rebé els castells de Cervelló, Gelida, Foix i Miralles, set anys més tard es casà amb Brunisendis de Cardona.
L’any 1297, Guerau IV vengué el castell de Cervelló al rei Jaume II per 130.000 sous barcelonesos.
En el fogatjament de 1359 comptava amb 96 focs, en aquesta època pertanyia a l’infant Martí.
L’any 1411, Arnau Ballester casat amb Aldonça de Bellera, comprà les baronies de Cervelló i Sant Vicenç dels Horts. Fou dels Bellera fins al segle següent, quan Guillem Ramon de Bellera i de Mach finà, llavors passà a la seva dona Agnès de Lluna, aquesta al morir l’any 1529, féu hereu el seu nebot Jeroni de Lluna. Aquest es casà amb Francesca de Bellera, filla il•legítima de Guillem Ramon, el succeí llur filla Francesca de Lluna i de Bellera, que casà amb Ramon d’Ança, senyor de la Cirera. Posteriorment, per enllaços matrimonials, passà dels Ança als Ivorra, més tard als Copons, als Pinós i a la dels Sarriera.
En la guerra de successió encara serví als interessos catalans, l’any 1714, el duc de Pòpuli ordenà enderrocar-lo, però, quan arribaren els filipistes el van trobar abandonat.
