Se cree que la primera fortificación del siglo XII tenía foso en los sectores norte, este y sur, con un perímetro similar al actual, amurallada, con sus ángulos y tramos más largos reforzados con torres de planta cuadrada, con presencia de saeteras en sus muros y con una torre cuadrada de la que se conserva el muro norte en el interior, que debía servir como residencia del señor y su familia.

Patio del Castell Cartoixa de Vallparadís. Autor: Rafael Aróztegui

La vida familiar se concentraba en el interior de la torre, que podía dividirse en: la bodega en la planta baja, fuego y comedor en el primer piso, dormitorio en el segundo y granero en el piso superior. Posiblemente disponía de algún habitáculo independiente en el interior de la fortaleza además de un establo para los animales y de otras dependencias de uso agrícola.

La capilla de Sant Jaume de Vallparadís, en el exterior del castillo, se construyó durante el siglo XIII y se derribó a inicios del siglo XX. Allí los cartujos realizaban alguna misa para sus familiares, para los foráneos o para las mujeres.

Cuando el castillo pasó a la comunidad cartujana se realizaron una serie de reformas para adaptar el edificio a las nuevas necesidades. En convertirse en monasterio requería de las dependencias que le eran propias: iglesia, sala capitular, claustro, celdas, entre otras.

Rosetón. Autor: Rafael Aróztegui

La iglesia, actualmente denominada Sala del Tinellet, presentaba una gran sala de planta rectangular con bóveda con arcos apuntados sobre ménsulas y sobre plano y una ventana de estilo gótico en el extremo, donde se supone que estaba el presbiterio. 

La actual sala de arqueología, junto a la anterior, con bóveda de crucería, podría haber sido la sala capitular de la comunidad. El claustro era el centro del edificio, a su alrededor estaban dispuestas las celdas y otras dependencias rodeadas de una galería inferior, de estilo poco uniforme y cerrada en el sector este, y de una superior, de estilo gótico austero con arcos y capiteles geométricos sin decoración.

Sala del Tinellet. Autor: Rafael Aróztegui

 En el siglo XV, el castillo hizo las funciones de casa de campo y su distribución era la de una masía clásica y tradicional. Abajo, estaba la entrada, la cocina, la bodega, un corral, un establo y, arriba, una sala, cuatro cuartos y la buhardilla.

En el siglo XIX el edificio presentaba un estado de degradación importante. Había perdido la mitad sur de los muros y del claustro. Sólo quedaba derecho el lado noreste, habitado por los caseros. El Tinellet y la sala capitular estaban ocupados por el ganado y los corrales. El foso hacía tiempo que había desaparecido, pues se había rellenado repetidamente, y sólo la parte superior del puente de la puerta principal hacía pensar en su posible existencia.