Le château de Tanlay est né d'une ambition de longue haleine. Louise de Montmorency en entreprit la construction au cours du 16e siècle. C'est l'architecte Pierre Le Muet qui paracheva l'œuvre entre 1642 et 1650, imposant au château un plan symétrique en U d'une ordonnance classique et régulière. Le Muet dessina également les trois bâtiments des communs, qui encadrent harmonieusement l'ensemble.

Le domaine ne se limite pas aux seuls édifices : Le Muet en redessina aussi le parc, dotant ses douves et son canal de travaux hydrauliques d'ampleur. La chapelle, quant à elle, occupe un site plus ancien : ancien lieu de pèlerinage du 13e siècle, elle a été rebâtie en 1832.