Conform planului, obiectivul a fost construirea unui castel cu schemă pătrată, consolidat cu bastioane la colțuri, înconjurat cu șanț și dotat cu pod mobil la poarta de intrare. În timpul lui Martinuzzi însă s-a construit numai o parte a clădirilor, deoarece Martinuzzi (fratele György) a fost asasinat de mercenarii regelui italian Ferdinand pe data de 17.12.1551. Trupul său a rămas înghețat în sânge în palat timp de peste două luni, până a fost descoperit. A fost înmormântat abia în martie 1552, în biserica Sfântu Mihai din Alba Iulia. La începutul secolului al XVII-a castelul a devenit proprietatea principelui Bethlen Gábor și a soției lui, Károlyi Zsuzsanna. Castelul a fost reînnoit în stil renascentist și transformat conform planurilor lui Giacomo Resti, sub îndrumarea meșterului pietrar clujean: Brassai Kőműves János. Rezultatul a fost un castel hexagonal și mai frumos decât cel în viziunea lui Martinuzzi. Vințu de Jos a fost atacat de armatele turco-tătare când acestea au invadat Transilvania în mijlocul secolului al XVII-a. Castelul a fost ocupat și incendiat, iar orașul distrus în urma atacului. După desființarea principatului, Vințu de Jos a devenit proprietate trezorială, iar în 1715 castelul și teritoriul asociat au devenit proprietatea episcopului Transilvaniei. În 1733, episcopul de atunci, Sorger Gergely, a comandat construirea unei porți de intrare în stil baroc. Castelul s-a ars în 1792 și a fost refăcut numai parțial. A urmat o perioadă, însă, în care castelul a aparținut familiei Kemény și se mai putea locui în el. În perioada aceasta s-a născut scriitorul și publicistul Kemény Zsigmond în castel (1814-1874).

 În 1906, Halaváts Gyula a scris în următorul fel despre starea castelului: „Intrăm în curtea largă prin poarta renascentistă a cărui creastă este împodobită de blazonul acoperit cu pălăria cardinală. Castelul fără etaj, în formă de L, împodobit cu bastioane unghiulare, este în dreapta porții, iar restul este înconjurat de clădiri de gospodărie. În partea castelului care se uită înspre curte sunt numeroase ferestre duble împodobite în gust renascentist. Dar vai și amar de această clădire respectabilă! Acoperișul s-a distrus cu timpul, ploaia intră prin mai multe locuri, iar din cauza asta stâlpii structurali s-au putrezit și planșeurile de la etaj s-au prăbușit în mai multe locuri. Și bolta camerelor de la parter s-a surpat în mai multe locuri. Ușă sau geam de mult nu mai este și intră liber ploaia, vântul și turma de porci. Castelul fratelui György în prezent aparține bisericii romano-catolice și este închiriată de proprietarul fabricii de alcool din Vințu de Jos, care folosește această clădire istorică pentru păstrarea porcilor, acestea căutând umbră pentru răcoare la parter pe timpul zilelor calde.”

În anii 1930, majoritatea clădirilor, inclusiv bastionul sudvestic, au fost demolate, iar materialul obținut a fost utilizat în alte construcții. Aripa nordică (cu acoperișul surpat), un turn pătrat alăturat cu o poartă baroc, un bastion pătrat mai mare pe partea nordvestică cu rămășițele casei de scară a aripii alăturate, bastionul de colț nordic cu ruinele turnului pătrat și câte un zid de piatră ce delimitează curtea pe partea de sudvest respectiv sudest sunt tot ce au mai rămas până în ziua de azi.