Odată cu expansiunea moșiei din Micloșoara era necesară construirea unei locuințe. Este foarte probabil, că cel care a cumpărat moșia, Kálnoky Bálint, a mai construit un conac la sfârșitul secolului al XVI-lea. Primile construcții serioase erau comandate de către Kálnoky István III în secolul al XVII-lea, care în anul 1648 consemna în jurnalul său ridicarea casei de piatră din Micloșoara. Clădirea avea planul în forma unui dreptunghi alungit, iar pe laturile sale scurte, dezvoltate pe axul longitudinal sud-est și nord-vest, erau adăugate încăperi în forma unor bastioane. Kálnoky Sámuel I, fiul lui István era cel care a efectuat modificări clădirii în secolul al XVII-lea. În sala mare a castelului, respectiv în încăperea numită „palat”, cercetarea de parament a identificat în trei nișe de fereastră resturi de stucătură, spațiile interioare erau ornate cu ancadramente de piatră, precum și cu stucaturi, descoperite recent. Catolicul Kálnoky Sámuel era un susținător al stabilirii iezuiților în Tranisilvania, de aceea, este foarte probabil, că și meșterul care a lucrat la castel era originar din partea vestică a Ungariei. Acest meșter a realizat bastionul din stânga, care era alipit ulterior nucleului inițial al castelului, prin el urmărindu-se realizarea simetriei volumetrice. Pe sprânceana unui ancadrament din două părți se observă, într-o coroniță „italiană”, inițialele SK, care trimit la Kálnoky Sámuel, cel mai celebru membru al familiei.

În perioada ultimului proprietar din familie, contele Kálnoky Dénes (1814-1888), care în ultima perioadă a vieții a fost jude regesc, în vâltoarea anilor tulburi 1848-49, castelul a fost jefuit de românii din Augustin. Kálnoky Dénes nu a avut urmași, după decesul lui castelul a ajuns la Seethal Ferenc, fiul surorii sale, Kálnoky Franciska. Forma de azi a castelului, mai ales imaginea fațadei principale, se leagă de activitatea lui. Porticul cu coloane de pe fațada principală, precum și cele două scări de la capetele clădirii, împreună cu alte reparații și modificări mărunte au fost realizate în 1902-1905, în baza proiectului inginerului Gyárfás Győző, de către meșterul zidar Kreigher Péter din Sfântu Gheorghe. Lângă castel se afla și un parc englez din secolul al XIX-lea, parc din care azi au mai rămas numai câteva copaci considerate mai rare. După moartea lui Seethal Ferenc, în 1939, castelul a fost cumpărat de Eugen Savu, ministerul de finanțe al guvernului Goga (1937-1938), dar a fost naționalizat.

În deceniile secolului XX, clădirea suferă alte modificări mai mici sau mai mari. După naționalizare, printre altele, i s-a prevăzut destinația de cămin cultural, astfel una din încăperi a fost transformată în scenă, apoi starea clădirii s-a deteriorat continuu. La sfârșitul anilor 1990, proprietarii originari au din nou oportunitatea de a se îngriji de clădire, astfel, grație familiei Kálnoky au început lucrările de reabilitare. În pofida transformărilor în stil neoclasic de la începutul secolului XX, clădirea nu și-a pierdut caracterul de Renaștere târzie. Prin structură și decorație, castelul Kálnoky de la Micloșoara e un monument interesant al ținutului Trei Scaune, oglindind fidel exigențele și ambițiile de reprezentare ale proprietarilor din secolele XVII-XVIII. Clădirea avea planul în forma unui dreptunghi alungit, iar pe laturile sale scurte, dezvoltate pe axul longitudinal sud-est și nord-vest, erau adăugate încăperi în forma unor bastioane. Bastioanele pentagonale, erau la origine logii deschise, cu arcade. Realizarea nivelului de sub logia înzidită a fost justificată și din motive de apărare. La nivelul pivniței, întărit și cu contraforți, se găsesc guri de tragere, cu elemente de închidere în balans, căptușite cu lemn, prezente și la alte reședințe ardelenești din secolul al XVII-lea. Urmele modificării castelului în stilul renascentist târzii sunt vizibile mai ales pe fațada de sud-vest.

Fațada principală, străpunsă de ferestre dreptunghiulare cu ancadramente simple în forma unei benzi plate, este orientată spre sud-est și are în axul principal un portic în stil neoclasic flancat de două rampe de scară cu trepte și balustradă din piatră. În frontonul triunghiular, susținut de coloane și stâlpi de colț, s-a aflat odinioară blazonul familiei Kálnoky, îndepărtat în perioada comunistă, dar restaurat în vremurile noastre. Configurarea spațiilor interioare și decorația lor au trecut prin numeroase schimbări de-a lungul veacurilor. Cu ajutorul inventarelor păstrate până azi, decorațiile și funcțiunile acestora pot fi reconstituite. Există în clădire spații mai mari, legate prin uși, ori încăperi mai intime, apărute prin adăugarea bastioanelor. Încăperile au fost acoperite cu tavane plate ori bolți cilindrice cu penetrații. Spațiile interioare erau ornate cu ancadramente de piatră, precum și cu stucaturi, descoperite recent. După ce a admirat arcada și contraforții foișorului de nord-vest, odinioară deschis, atenția vizitatorului este atrasă de un ancadrament de ușă, cioplit cu artă, și restaurat recent, care duce din foișor în clădire. Soclul coloanelor este decorat cu capete de leu cioplite naiv, cu un belciug în gură, deasupra lor se ridică semicoloanele care se termină în capitel cu frunze de acant. Pe montanți se sprijină un lintou decorat la două capete cu volute, între volute se observă ornamente de forma unor frunze, iar acestea cuprind cartușul ce conține deviza familiei Kálnoky: NON EST MORTALE QUOD OPTO. Mai multe dintre ușile castelului au și azi ancadramente din andezit roșu, cu profilatură întoarsă pe soclu spre interior, în stil renascentist târzii. În sala mare a castelului, respectiv în încăperea numită în inventare „palatul”, cercetarea de paramenta identificat în trei nișe de fereastră resturi de stucatură.

Formă de proprietate: la sfârșitul anilor ‘90, clădirea a ajuns în proprietatea moștenitorilor, iar datorită familiei Kálnoky, au început lucrările de reabilitare. Consiliul Local din Baraolt a încheiat un contract pentru 49 de ani, Kálnoky Tibor valorificând castelul în circuitul turistic.