La primera noticia de la construcción de una fortificación cerca del torrente de Vallparadís es de principios del siglo XII. Berenguer Sanlà y su esposa Ermessenda adquirieron al conde de Barcelona, ​​Ramón Berenguer III, la propiedad donde construyeron su residencia señorial.

El castillo formaba parte de una cuadra, territorio con jurisdicción propia, que contaba con una casa fuerte, un número de fuegos reducidos y un señor con derechos limitados por el poder de otro superior. Los detentores de las cuadras solían ser, en los siglos XII y XIII, feudatarios de los señores de rango superior, por lo que eran considerados caballeros y disfrutaban de una cierta autonomía.

Exterior del Castell Cartoixa de VallparadísLa cuadra de Vallparadís comprendía una pequeña extensión de tierras de cuatro kilómetros de longitud y de una anchura reducida e irregular. Se encontraba localizada en el este de las Esglésies de Sant Pere, entre el torrente del mismo nombre y el actual arroyo de Las Arenas. Según Salvador Cardús, nació con Berenguer Sanlà y contaba con ocho fuegos, después de la peste negra (1359) sólo quedaban cuatro.

El castillo perteneció a familia Sanlà, que adoptó el apellido de "Terrassa", hasta 1344.

Blanca de Centelles, hija de Bernat de Centelles y Saurina de Terrassa, mandó construir la casa de la Castlània (inicio s. XIV), residencia del recaudador del impuesto de la Castlània y posteriormente, de las rentas de la cartuja. El edificio presentaba una torre circular adosada a la masía decorada con elementos góticos.

En 1345 Blanca de Centelles cedió sus dominios de Vallparadís al orden religioso de la cartuja de Escaladei y de su filial de Sant Pol de Mar. El castillo se convirtió en monasterio cartujo conocido con el nombre de Santiago de Vallparadís.

Claustro superior del Castell Cartoixa de Vallparadís. Autor: Rafael Aróztegui

La celda era el principal núcleo de la vida monástica pero, además, requería de otros espacios. Realizaban una oración diaria en la iglesia interior, reuniones eventuales en la sala capitular y una comida semanal comunitario en el refectorio.

Según la regla cartujana los monjes debían hacer vida eremítica, basada en la oración, la meditación y el trabajo en solitario.

Durante este periodo el sitio gozó de gran prosperidad gracias a la actividad agrícola y ganadera practicada por los hermanos y sus familiares. Los cartujos abandonaron el castillo en el siglo XV y se trasladaron a la nueva sede de Montalegre de Tiana.

Interior del Castell Cartoixa de Vallparadís. Autor: Rafael ArózteguiEl castillo pasó a manos de los carmelitas del Hospital de la Santa Creu de Barcelona (1413). Jofre de Sentmenat adquirió la cuadra de Vallparadís en 1432 que permaneció en manos de su familia hasta 1830, cuando el territorio se incorporó a la villa de Terrassa, perdiendo los derechos jurisdiccionales como señor del castillo, aunque conservo la propiedad de algunas tierras y del castillo.

Hacia 1852 la familia Mauri, fabricantes locales y propietarios rústicos, adquirieron el castillo y las tierras. Unos granjeros cultivaban las tierras y vivían en la masía. 

En 1944 el castillo fue declarado monumento histórico y los Mauri lo cedieron al Ayuntamiento local para convertirlo en museo, después de una restauración y reconstrucción intensa a cargo del arquitecto de la Diputación de Barcelona Alexandre Ferrant.

El Museo Municipal de Arte se inauguró en 1959. En 1982 se inauguró la sala de arqueología. En 1988 se elaboró ​​el Pla de Museus de Terrassa y dos años más tarde se presenta el Programa museístico del Museu. En 1994 se inaugura la exposición permanente del Museu, que acoge la exposición de la historia local integrada por piezas arqueológicas, históricas y artísticas procedentes de la ciudad, del término municipal y de la comarca. Años más tarde, en 2006, se realiza la última renovación de la rotulación y señalización de la exposición permanente del MdT. El Castillo Cartuja de Vallparadís es la sede principal del Museu de Terrassa.

Sala de arqueología del Castell Cartoixa de VallparadísEn los últimos años Terrassa ha experimentado una gran transformación urbanística. Distintas intervenciones en el paisaje cercano han permitido que el Castell Cartoixa quede integrado dentro del reformado Parque de Vallparadís. En 2011 se produce la última restauración e intervención arqueológica en el foso que rodea el inmueble.