Lugar defensivo celtíbero - Thytia - y romano. Castillo de origen musulmán, reconquistado por el rey de Asturias Alfonso III en los años 870-874, aunque más tarde volvió a dominio moro. El caudillo Almanzor lo sitió en el año 989 y a su muerte lo recuperó el conde de Castilla Sancho García , suegro de Sancho III el Mayor de Navarra.

La conquista definitiva la lleva a cabo Alfonso VI en el año 1085, cuando toma Toledo y se le rinden al mismo tiempo algunos enclaves importantes como Atienza. En tiempos de Alfonso VIII de Castilla la villa de Atienza conoce un gran desarrollo, levantándose entonces el segundo cinturón de murallas.

A mediados del siglo XV, don Álvaro de Luna con su rey Juan II de Castilla asediaron el castillo con un poderoso ejército, arrebatando la villa y el castillo al rey viudo-consorte de Navarra, el infante don Juan de Aragón .

Aquí fueron llevados numerosos caballeros navarros tomados prisioneros en marzo de 1516 cuando el rey Jean de Albret organizó una expedición improvisada para recuperar el trono navarro que le había sido arrebatado por Fernando el Católico en 1512. Entre ellos estaba el mariscal de Navarra Pedro II que moriría en mazmorras en el castillo de Simancas .