Il castello sorge sul punto più alto del paese, in posizione strategica per controllare il territorio circostante. Dalla sua sommità si può osservare il territorio a 360 gradi fino alle montagne della Sila (Calabria). Esiste un rapporto di continuità tra le case scavate in gravina e il castello, la cui costruzione iniziata probabilmente nella prima metà del XVI secolo ad opera della famiglia Domini Roberti per la difesa del casale di Palagianello, terminata, ma non del tutto, nel XVIII secolo sotto il dominio dei Caracciolo. Il castello, che presenta una massiccia pianta quadrangolare con un grande cortile centrale, munito di quattro torrioni agli angoli esterni, possiede tutte le caratteristiche strutturali difensive dei fortilizi del XVI secolo. L'ingresso attuale del castello è posto sul lato sud, mentre originariamente era ubicato ad ovest e vi si accedeva mediante un ponte levatoio situato sopra un fossato, ancora oggi esistente, che costeggia l'intero lato ovest e parte del lato nord. Il ponte levatoio è stato sostituito da un ponte in muratura a due archi. Nel piano inferiore sono situati i magazzini e le stalle mentre in quello superiore si trovano i locali che erano adibiti ad abitazione del feudatario; in corrispondenza dell'ingresso, al termine della scalinata che porta al piano superiore si trova un vasto salone per riunioni di rappresentanza con volta a vela, sorretta da archi absidali, sulla quale è affrescato lo stemma gentilizio. In una stanza al piano terra è localizzata una botola che porta ad un passaggio segreto che sfocia nella gravina di Palagianello. Il Maniero, in alto è merlato tutto intorno con la presenza di numerose feritoie. Nel 1874 il vecchio ingresso venne chiuso per ricavarne una cappella in onore della Vergine dei sette dolori progettata dall'architetto Gabriele Califano, su commissione del conte Antonio Stella Caracciolo. La Cappella è stata data in uso perpetuo dal Conte Caracciolo alla Confraternita dell'Addolorata. Le caratteristiche proprie del fortilizio, costruito cioè secondo i canoni difensivi affermatisi durante il regno di Carlo V, si riscontrano nel Castello di Palagianello: Il complesso difensivo, che rappresenta tipologicamente un termine di transizione tra il castello e la residenza fortificata, fu costruito in mazzaro. Ha pianta quadrangolare e cortile centrale di eguale forma. Ai quattro spigoli è munito di torrioni quadrangolari. Un toro marcapiano, accompagnato da una sottile ornamentazione, lo cinge tutt'intorno dividendo al livello del piano, la parte bassa appena scarpata dalla superiore a pareti verticali. Il castello, monumento nazionale dal 1924, è circondato da un profondo fossato traverso cui si accedeva tramite un ponte levatoio. Ancora uno stemma è murato al centro della volta dello stesso scalone. Dopo il 1678, i Caracciolo, marchesi di Santeramo in provincia di Bari e Cervinara in provincia di Avellino, i quali avevano acquistato il Feudo di Palagianello dalla famiglia De Ribera, continuarono i lavori di completamento che, peraltro, non furono del tutto portati a termine poichè la torre posta a Nord-Ovest è ancora incompiuta. I documenti attestano che al Castello si accedeva mediante un ponte alzatoio il quale scavalcava il fossato, ancora oggi esistente, lungo il lato Ovest del maniero.
La Chiesetta, nella quale si conserva una statua di pregevole fattura, di mano ignota,