Reformado durante el siglo XVI, cuando fue transformado en palacio renacentista, la fortificación constituye uno de los escasos restos de arquitectura militar de la época conservados en el municipio.
Tal y como ha venido ocurriendo con otras edificaciones históricas, tras caer en desuso en el siglo XVIII, el castillo sirve como fuente de material de construcción para los habitantes de la zona, lo que contribuye a su profundo deterioro, especialmente notorio durante el siglo XIX. Años más tarde, el enclave retoma su función militar al ser utilizado como fortín durante la Guerra Civil española, cuando también se construye en la zona un nido de ametralladoras.
El conjunto del Castillo de Barajas se articula a través de dos recintos formados por el cuerpo principal del edificio y el espacio que delimitaba la barbacana. De planta rectangular y esquinas redondeadas, la superficie del castillo escasamente supera los 200 metros cuadrados. Se alza con muros de mampostería caliza y presenta los restos de lo que fueron dos torres. Una de ellas, la torre del homenaje, tiene planta cuadrangular y se levanta en el ángulo noroeste del castillo, mientras que, la segunda, de planta cilíndrica, se ubica en el extremo sureste. El interior del castillo estaba conformado por un recinto con dependencias auxiliares organizadas en torno a un patio, que se complementaban con las estancias de la citada torre del homenaje.
Rodeando el castillo, a unos 4 metros del mismo, se encuentran los restos de la barbacana, de los que únicamente se conservan trozos de relleno del muro de medio metro de altura. Completando el conjunto, se disponía un foso que rodeaba el fortín, del que ha llegado a nuestros días los flancos este y oeste.
Junto con el castillo propiamente dicho y los restos prehistóricos, el conjunto histórico se completa con la Casa del Guarda, un nido de ametralladoras de la Guerra Civil y el panteón que la familia Fernán Núñez construyó en los alrededores en 1898, que todavía se encuentra en uso.
La Comunidad de Madrid ha colaborado con el Ayuntamiento de la capital, dotando al conjunto de las infraestructuras museográficas necesarias.
Declarado Bien de Interés Cultural el 22 de abril de 1949.
(Turismo Madrid)