El castell apareix documentat per primera vegada l'any 945 en unes donacions del terres que va fer la comtessa de Barcelona, Riquilda,  al monestir de Santa Cecília de Montserrat.

Era una possessió de la família Cervelló, des de que Ènnyec Bonfill, senyor de Cevelló, el va aconseguir mitjançant una permuta amb l'abat Odó de Sant Cugat del Vallès, just desprès de la ràtzia d'Amansor. En el segle XI es va reconstruir el castell, el que va provocar diversos enfrontaments amb els habitants de la zona, obligats a treballar en aquestes obres. Aquestes millores van permetre aturar a les tropes musulmanes, que a principis del segle XII assolaren el Penedès.

En 1297, Guerau VII de Cervelló, que no tenia descendència, va vendre la fortalesa al rei Jaume II. Posteriorment el monarca va vendre el castell als comtes de Pallars, que més endavant el vengueren als Arborea i finalment acabà en mans dels Bertran en 1367.

Durant la guerra civil contra Joan II el castell va participar activament, arribant a allotjar al conestable de Portugal en 1465. Per aquest motiu, en finalitzar la guerra els Bertran van ser castigats amb la pèrdua del domini sobre el castell, fins que van jurar novament fidelitat al monarca.

En el segle XVI el castell va passar a mans dels Erill, que van fer algunes obres i reparacions.

Es creu que en acabar la Guerra de Successió, Felip V va ordenar la seva destrucció, tot i que no s'han trobat documents que ho confirmin. A partir d'aleshores es van començar a utilitzar les seves pedres per a la construcció d'algunes cases de la zona.

En 1965 es crea l'Associació d'Amics del Castell de Gelida, que s'encarrega del manteniment de l'edifici i que ofereix visites guiades pel recinte.

El castell té una planta irregular, per adaptar-se al perfil de l'estret serrat sobre el que s'assenta. El recinte, protegit per les muralles dels segles XIIi XIII, està dividit en tres espais: a l'est es troba el sector sobirà, conegut com la plaça del Perdó, a l'oest hi ha l'església i l'entrada actual i entre els dos espais una gran esplanada on estava el sector jussà.

El sector sobirà sembla que va ser el primer en construir-se. En la zona sud d'aquest recinte trobem una torre de planta poligonal, que de ben segur formava part de la primitiva fortificació, de menors dimensions. Posteriorment es va reforçar aquest sector amb la construcció de noves muralles i una bestorre de planta semiel·líptica. La part inferior dels murs d'aquest sector es caracteritzen per estar fets amb grans carreus, ben polits i de color ocre, mentre que la part superior està formada amb pedres més petites i poc treballades.

En el sector oest trobem les restes d'una torre mestra, probablement edificada en el segle XII. Entre aquesta torre mestra i la bestorre trobem l'antic absis de la primitiva capella del castell.

En la divisió entre la gran esplanada i el sector on hi ha l'església de Sant Pere, es va alçar una fortificació.

Es tracta d'un recinte rectangular, situat en la part més estreta de la penya rocosa. Les característiques constructives d'aquest espai són similars a les descrites pels murs del recinte sobirà.

En el segle XIV es procedeix a reconstruir gran part del mur occidental del recinte superior i es construeix una cisterna en la plaça del Perdó. Un segle més tard es continuen fent reformes en la fortificació, en aquest cas són especialment important en el sector més occidental, és a dir al voltant de l'església.

Així doncs es construeixen diverses estances dedicades a l'emmagatzematge d'aliments, al tractament de l'oli i del vi i també destinades a la residencia.

També es construeix un nou portal d'entrada format per un gran arc de mig punt.