Ancienne mote féodale mentionnée dès 1403, le château de Villemesle a gardé de cette époque médiévale son implantation sur une plateforme entourée de douves. Le bâtiment que l'on voit aujourd'hui date du milieu du 17e siècle. Au siècle suivant, la disposition du site a été transformée : les dépendances qui occupaient la terre-plein ont été supprimées, permettant de mieux dégager le château, tandis que deux ailes de communs ont été construites dans l'avant-cour. À l'intérieur, des boiseries et lambris datant de la fin du 18e et du 19e siècle témoignent des aménagements successifs. Partiellement endommagé, le pavillon nord s'est en partie effondré dans les douves.