La primera notícia de la construcció d'una fortificació prop del torrent de Vallparadís data de principi del segle XII. Berenguer Sanlà i la seva esposa Ermessenda van adquirir al compte de Barcelona, Ramon Berenguer III, la propietat on van construir la seva residència senyorial.

El castell formava part d'una quadra, territori amb jurisdicció pròpia, que comptava amb una casa forta, un nombre de focs reduïts i un senyor amb drets limitats pel poder d'un altre superior. Els detentors de les quadres solien ser, en els segles XII i XIII, feudataris dels senyors de rang superior, per la qual cosa eren considerats cavallers i gaudien d'una certa autonomia.

Exterior Castell Cartoixa de VallparadísLa quadra de Vallparadís comprenia una petita extensió de terres de quatre quilòmetres de llargada i d'una amplada reduïda i irregular. Es trobava localitzada a l'est de les Esglésies de Sant Pere, entre el torrent del mateix nom i l'actual riera de Les Arenes. Segons Salvador Cardús, va néixer amb Berenguer Sanlà i comptava amb vuit focs. Després de la pesta negra (1359) sols en restaven quatre.

El castell va pertànyer a família Sanlà, que adoptà el cognom de "Terrassa", fins al 1344.

Blanca de Centelles, filla de Bernat de Centelles i Saurina de Terrassa, va manar construir el mas de la Castlània (inici s. XIV), residència del recaptador de l'impost de la Castlània i posteriorment, de les rendes de la cartoixa. L'edifici presentava una torre circular adossada a la masia decorada amb elements gòtics.

El 1345 Blanca de Centelles va cedir els seus dominis de Vallparadís a l'orde religiós de la cartoixa d'Escaladei i de la seva filial de Sant Pol de Mar. El castell es va convertir en monestir cartoixà conegut amb el nom de Sant Jaume de Vallparadís.

Claustre superior del Castell Cartoixa de Vallparadis. Autor: Rafael Aróztegui

La cel·la era el principal nucli de la vida monàstica però a més requeria d'altres espais. Realitzaven una pregària diària a l'església interior, reunions eventuals a la sala capitular i un àpat setmanal comunitari al refectori.

Segons la regla cartoixana els monjos havien de fer vida eremítica, basada en l'oració, la meditació i el treball en solitari.

Aquest període va gaudir de gran prosperitat gràcies a l'activitat agrícola i ramadera practicada pels germans i els seus familiars. Els cartoixans van abandonar  el castell en el segle XV i es van traslladar a la nova seu de Montalegre de Tiana.

Interior Castell Cartoixa de Vallparadís. Imatge: Rafael ArózteguiEl castell va passar a mans dels carmelitans de l'Hospital de la Santa Creu de Barcelona (1413). Jofre de Sentmenat va adquirir la quadra de Vallparadís l'any 1432 i resta a les mans de la seva família fins al 1830, quan el territori es va incorporar a la vila de Terrassa, perdent els drets jurisdiccionals com a senyor del castell, tot i que va conservar-ne la propietat d'algunes terres i del castell.

Cap al 1852, la família Mauri, fabricants locals i propietaris rústics, va adquirir el castell i les terres. Uns masovers conreaven les terres i vivien a la masia.

El 1944 el castell va ser declarat monument històric i els Mauri el van cedir a l'Ajuntament local per tal de convertir-lo en museu, després d'una restauració i reconstrucció intensa a càrrec de l'arquitecte de la Diputació de Barcelona Alexandre Ferrant.

El Museo Municipal de Arte es va inaugurar l'any 1959. El 1982 es va inaugurar la sala d'arqueologia. L'any 1988 es va elaborar el Pla de Museus de Terrassa i dos anys més tard es presenta el Programa museístic del Museu. El 1994 s'inaugura l'exposició permanent del Museu acull l'exposició de la història local i que està integrada per peces arqueològiques, històriques i artístiques provinents de la ciutat, del terme municipal i de la comarca. Anys més tard, 2006, es produeix la darrera renovació de la retolació i senyalització de l'exposició permanent del MdT. El Castell Cartoixa de Vallparadís és la seu principal del Museu de Terrassa.

Sala d'arqueologia del Castell Cartoixa de VallparadísEn els darrers anys la ciutat de Terrassa ha experimentat una gran transformació urbanística. Diverses intervencions en el paisatge proper han permès que el Castell Cartoixa s'hagi integrat dins del reformat Parc de Vallparadís. El 2011 es produeix la darrera restauració i intervenció arqueològica en el fossat que envolta l'immoble.