La ocupación del lugar se inició 3000 a.C. estando basada en la economía agraria del valle del Guadalimar. Algunos agricultores se establecen en ciertos lugares dando lugar a la llamada “Cultura de los Silos”.
Durante el Bronce Medio, Cástulo toma entidad e importancia como conglomerado urbano, muy vinculada a los yacimientos minerales de su área de influencia. Durante los siglos X al VII a.C. Cástulo es considerado como un núcleo avanzado de la periferia de Tartessos, por lo que tanto griegos como fenicios ponen su punto de mira en la ciudad.
En el periodo ibérico, Cástulo es considerado como uno de los oppidum –fortalezas elevadas y urbanizadas- más importantes de Andalucía. Fueron los tiempos de la capitalidad de la Oretania. Se fundó moneda propia como ciudad íbera. Oretania expandió sus límites hasta Ciudad Real por el norte, Málaga por el sur, Gibraltar por el oeste y Cartagena por el este. En el 208 a.C. y tras un año de guerra la ciudad cae en manos de los cartagineses.
En el 206 a.C. Cástulo pierde esta capitalidad tras entregarse al ejército de Publio Cornelio Escipión, que asedió la ciudad. Desaparece de ese modo la Oretania, puesto que la región es incorporada a la Tarraconensis romana. A pesar de perder la capitalidad, Cástulo sigue siendo una ciudad –ahora romana- muy importante.
Con el comienzo de la Segunda Guerra Púnica, Cástulo se alía de primeras con Cartago, alianza sellada con el enlace entre el cartaginés Aníbal y la castulonense Himilce. En último instante Cástulo se alía con Roma, que sale vencedora. Cástulo consigue con ello privilegios como la explotación de los yacimientos de metal de la Sierra Morena Oriental.
La ciudad se adapta al modelo organizativo romano, construye nuevos edificios y cuenta con un gran teatro, posiblemente también tuvo un anfiteatro. De esta época son buena parte de los restos que hoy en día podemos encontrar en el yacimiento.
En época visigoda Cástulo posee una sede episcopal, que queda interrumpida en el siglo VII, al trasladarse el obispado a la pujante ciudad de Beatia –Baeza-. La ciudad de Cástulo es literalmente desmontada para construir los nuevos edificios de Baeza. Como muestra la estatua de Himilce que remata la fuente en la plaza del Pópulo de la ciudad baezana.
La llegada de los musulmanes a la Península Ibérica solo trae más decadencia para Qastuluna, la próspera ciudad ibero-romana no es más que unas casas dispersas protegidas por una endeble muralla. Finalmente, coincidiendo con la fundación de Bury al-Hamma -Baños de la Encina- la ciudad queda totalmente apuntillada. A partir del siglo X, Cástulo no aparece en ninguna fuente escrita, por lo que se supone que hubo un traslado masivo de sus habitantes hacia poblaciones vecinas.
Entre los siglos XI y XIII existe un renacimiento del núcleo de la antigua Cástulo, propiciado por la posición estratégica junto al río Guadalimar. De este periodo es el Castillo de Santa Eufemia, del que hoy todavía perduran algunos restos.
En el siglo XIV Cástulo es abandonado definitivamente, las ruinas sirven de cantera para las florecientes ciudades de Baeza y Linares. Un siglo más tarde se ordena la demolición de las murallas y restos de edificios que quedaban en pie. Desaparece de ese modo una de las ciudades iberorromanas más importantes.