Līdz 13. gs. 30. gadiem Cēsu pils bija Zobenbrāļu ordeņa bruņinieku administratīvais un militārais centrs, no 1237. līdz 1561. gadam – viens no nozīmīgākajiem Vācu ordeņa politiskajiem, administratīvajiem un saimnieciskajiem centriem Livonijā. Pils ievērojami cieta 1577. gadā, kad cara Ivana IV (arī Ivans Bargais; Иван IV Васильевич, Иван Грозный) armijas uzbrukuma laikā 300 pilī glābiņu meklējušie ļaudis izdarīja pašnāvību, uzspridzinoties ar šaujampulveri. Strauji attīstoties kara tehnikai, senais cietoksnis zaudēja savu militāro nozīmi, taču pili kā dzīvesvietu turpināja izmantot līdz pat 17. gs. nogalei. Pēc Lielā Ziemeļu kara (1700–1721) pils tika pilnībā pamesta. Tikai 19. gs. gaitā romantisma kustība modināja plašākas sabiedrības interesi par pili kā senatnes pieminekli, aizsākot pils saglabāšanas un izpētes vēsturi. 1925. gadā Cēsu pilij kā vienam no ievērojamākajiem viduslaiku militārās arhitektūras paraugiem Latvijā piešķirts valsts aizsargājama kultūras pieminekļa statuss

1207. gadā, Livonijas krusta karu laikā, Cēsis līdz ar citām teritorijām Gaujas kreisajā krastā nonāca Zobenbrāļu ordeņa valdījumā, bet vendu koka pils Riekstukalnā (tagadējā pils parkā) kļuva par nelielas ordeņa bruņinieku vienības mītnes vietu. Labi apgādātā un stratēģiski izdevīgi novietotā Veccēsu pils (vācu Alt-Wenden) Riekstukalna pilskalnā bija svarīgs Zobenbrāļu ordeņa administratīvais un militārais centrs – ordeņa karaspēka pulcēšanās vieta un atbalsta punkts igauņu zemju pakļaušanai un jauniegūto teritoriju aizsardzībai.

Zobenbrāļu ordeņa bruņiniekiem vendu pils Riekstukalnā bija tikai pagaidu dzīvesvieta. No Indriķa Livonijas hronikā (Heinrici Cronicon Lyvoniae, 1225–1227) sniegtajām liecībām izriet, ka 1218. gadā līdzās vendu pilij zobenbrāļiem jau bijusi pašiem sava pils, kuras celtniecība, visticamāk, uzsākta 1214. gadā. Jaunās mūra pils būvniecībai zobenbrāļi izraudzījās Riekstukalna pilskalnam blakus esošo augstienes stūri, ko no divām pusēm sargāja dabiski veidojušās stāvas nogāzes. Dienvidu un austrumu pusē pils celtniecībai izvēlētais laukums tika norobežots ar mākslīgi veidotu aizsarggrāvi.

Liecības par pils sākotnējo veidolu ir visnotaļ trūcīgas. Visticamāk, aizsarggrāvja norobežotā laukuma malās pils celtnieki veidoja augstu un biezu aizsargmūri, bet mūra ieskautajā pagalmā būvēja dzīvojamās un saimniecības ēkas. Pagalma ziemeļaustrumu stūrī celtās kapelas romānikas periodam raksturīgās velvju konsoles mākslas vēsturniekiem ir ļāvušas šo pils daļu datēt ar 13. gs., tātad – pils senāko būvniecības periodu. Pārējās Cēsu pils senākās ēkas ir nojauktas vēlāko pārbūvju gaitā.

Plašas Cēsu pils pārbūves īstenotas laikā, kad Cēsu pils atradās Vācu ordeņa īpašumā. Veco pils ēku vietā tika pakāpeniski celta monumentāla kvadrātiska plānojuma pils jeb kastela, ko veidoja ap iekšējo pagalmu izbūvēti četri vairākstāvu korpusi. Kastelas papildu aizsardzībai un dažādu saimniecības ēku izvietošanai tika ierīkotas arī plašas priekšpilis. Pēc grandiozajām pārbūvēm Cēsu pils bija kļuvusi par vienu no lielākajām un varenākajām Vācu ordeņa pilīm.

Cēsu pils nozīme un varenība ievērojamus apmērus sasniedza laikā no 1494. līdz 1535. gadam, kad ordeņa priekšgalā atradās mestrs Volters fon Pletenbergs (Wolter von Plettenberg) – viens no ievērojamākajiem Livonijas politiķiem un karavadoņiem. V. fon Pletenbergs (tāpat kā abi iepriekšējie mestri) par savu galveno dzīvesvietu izraudzījās Cēsu pili. Tajā viņš pieņēma ārvalstu sūtņus, pulcināja savus padomniekus un kapitulu sanāksmēs tikās ar ordeņa augstāko vadību, lai risinātu ordeņa iekšējos jautājumus un skaidrotu attiecības ar Livonijas bīskapiem un pilsētām.

V. fon Pletenberga laikabiedrs Bartolomejs Grēfentāls (Bartholomeus Griefenthal) savā Livonijas hronikā (Livländische Chronik, sarakstīta ap 16. gs. vidu) norādījis, ka mestrs “Cēsu pili, kur atradās viņa rezidence un galma nometne, izrotāja ar trim jauniem torņiem, mūriem un bastejām”. Nav droši zināms, kuri trīs (no kopumā pieciem) pils torņiem celti V. fon Pletenberga valdīšanas laikā, taču 16. gs. sākumā Cēsu pils piedzīvoja grandioza apmēra pārbūves. To gaitā pils ieguva ne tikai minētos aizsardzības torņus, bet arī savam izcilajam statusam atbilstoši veidotus interjerus, piemēram, grezni velvētās sanāksmju telpas rietumu tornī un dienvidu korpusā.

Livonijas karā (1558–1583) cietušo Cēsu pili tās jaunie saimnieki – poļu stārasti – mazpamazām centās savest kārtībā, taču savu pirmskara veidolu tā vairs neatguva. Poļu–zviedru kara (1600–1629) laikā Cēsis nonāca Zviedrijas pakļautībā. Apmēram pusgadsimta garumā pils piederēja Zviedrijas valsts kancleram grāfam Akselam Uksenšērnam (Axel Oxenstierna), kura dzimtas īpašumā tā atradās līdz 1680. gada muižu redukcijai. Drīz pēc pāriešanas kroņa īpašumā Cēsu pilī tika nomitināti virsnieka Grabova (Grabow) komandētie jātnieku nodaļas karavīri. Tie pili esot tik ļoti izpostījuši, ka tā izskatījusies kā izlaupīta – pils durvis un grīdas kareivji bija sakurinājuši malkā, bet logu svina ierāmējumus pārkausējuši lodēs. Pēc šiem grautiņiem pils vairs netika remontēta un apdzīvota. Arī savu militāro nozīmi Cēsu pils bija pilnībā zaudējusi un 17. gs. nogalē nav ierindota nevienā izmantojamo Vidzemes cietokšņu sarakstā.

Lielā Ziemeļu kara pirmajos gados Cēsu pils demolēšanu turpināja Vidzemē iebrukušais krievu karaspēks. Tālāku senā cietokšņa postīšanu veica lietus un sals, kas pakāpeniski, bet nenovēršami grāva bez jumtiem palikušos akmens mūrus. Ar lietus ūdeni piesūkušies, iegruva koka griesti un mūra velves, no mitrajām sienām atdalījās apmetums, savukārt sala iedarbībā saira akmeņus saturošā mūrjava.

Trīs gadsimtus Cēsu pils bija ievērojams Vācu ordeņa administratīvais, politiskais, militārais un saimnieciskais centrs viduslaiku Livonijā. Jau kopš 13. gs. Cēsu pils funkcionēja kā viens no Vācu ordeņa Livonijas atzara militārajiem un administratīvajiem centriem. Sākotnēji pils atradās Vācu ordeņa Livonijas atzara kapitula locekļa – komtura – pārvaldībā. 15. gs. pirmajā ceturksnī, kad tika izveidots ordeņa Livonijas zemes mestram tieši pakļauts apgabals, Cēsu pils līdztekus Rīgas pilij kļuva par vienu no mestru rezidencēm, bet pēc Rīgas pils nopostīšanas 1484. gadā – par vienīgo Livonijas mestru rezidenci un Livonijas politisko centru, kur visbiežāk uzturējās mestrs ar galmu, notika kapituli un Livonijas pilsētu sanāksmes, tika uzņemti sūtņi un risināti svarīgi ārpolitiski jautājumi. Cēsīs atradās ordeņa arhīvs un bibliotēka, kā arī mestra kanceleja ar skriptoriju. Pils kā politiskā centra nozīmīgumu uzsver arī fakts, ka kopš 14. gs. vidus tajā tika ieslodzīti un nopratināti ordeņa svarīgākie politiskie pretinieki un karagūstekņi. Pils kalpoja kā karaspēka pulcēšanās vieta, komandcentrs un apgādes bāze. Spriežot pēc 1451. gadā sastādītajiem vizitācijas materiāliem, bruņojuma un pārtikas krājumu ziņā Cēsis bija starp vislabāk apgādātajām Vācu ordeņa pilīm Livonijā, – tajā atradās ievērojama daļa no ordeņa bruņu, labības un sāls rezervēm.

Cēsu pils ir bijusi Latvijas vēsturē nozīmīgu personu dzīves, darba un ieslodzījuma vieta. Vairākas ar Cēsu pili vēsturiski saistītas personības ieņēmušas nozīmīgu lomu Latvijas viduslaiku un agro jauno laiku vēsturē. 

Par Garo Hermani sauktā Cēsu torņa pagrabā ierīkotajā cietumā bijuši ieslodzīti vairāki ievērojami Vācu ordeņa Livonijas zemes mestra politiskie pretinieki. Par sadarbību ar ordenim naidīgo Prūsijas hercogu un centieniem Livonijā mainīt valsts iekārtu 1537. gadā pilī ieslodzījumā turēts un līdz nāvei nomocīts muižnieks Dītrihs Butlars (Dietrich Buttlar), kurš bija viens no galvenajiem pret Livonijas zemes mestru vērstās sazvērestības rīkotājiem. Viņa līdzgaitnieks, ievērojamais literāts Burkards Valdiss (Burkard Waldis) Cēsu pilī gūstā turēts vismaz divus gadus, līdz 1540. gadā no ieslodzījuma atbrīvots. Cēsu pils cietumā bijušas ieslodzītas arī augstas ordeņa amatpersonas, no kurām divas – mestrs Johans Volthūzs fon Herse (Johann Wolthus von Herse) un landmaršals Johans Špors fon Hertens (Johann Spor von Herten) – tur arī mirušas.

1577. gadā Cēsu pili par savu rezidenci izraudzījās vēsturē vienīgais Livonijas karalis – Dānijas princis Magnuss (arī Magnuss no Ēzeles; Prins Magnus, Magnus af Øsel). Saskaņā ar notikumu laikabiedra Reinholda Heidenšteina (Reinhold Heidenstein) rakstīto tieši Cēsīs Livonijas iedzīvotāji Magnusam “uzlika karaļa varas titulu un zīmes un zvērēja tam uzticību”. Tā paša gada septembrī, ieradies Cēsīs, Krievijas cars Ivans IV pavēlēja Magnusu sagūstīt, ieslodzīt un atsavināt visus tam piešķirtos īpašumus.

Cēsu pils 1577. gadā piedzīvoja plašu aplenkumu, kura laikā vairāki simti pilī glābiņu meklējušo livoniešu, nevēlēdamies krist krievu karaspēka gūstā, paši uzspridzinājās ar šaujampulveri. Traģisko notikumu jau 16. gs. pēdējā ceturksnī aprakstīja ziņu lapās, hronikās, atskaitēs, vēstulēs un dienasgrāmatās. Lai arī bieži vien neprecīzi un pretrunīgi šie apraksti eiropiešiem kalpoja kā skaidrs apliecinājums Krievijas caristes agresīvajai un konfrontējošajai ārpolitikai. Cēsu pilī notikusī uzspridzināšanās tiek vērtēta kā lielākā masu pašnāvība Eiropas agro jauno laiku vēsturē. Vairāku traģēdijā bojāgājušo mirstīgās atliekas atsegtas 1974. gadā, veicot eksplozijā aizgruvušo rietumu korpusa pagrabtelpu arheoloģisko izpēti.

Cēsu pils konventa ēka jeb iekšpils savu pašreizējo arhitektonisko veidolu – četri vairākstāvu korpusi ap iekšējo pagalmu – ieguva ap 15. gs. vidu. Ziemeļu un rietumu pusē celtie korpusi sagrauti 16. gs. 70. gados notikušo aplenkumu laikā. No tiem līdz mūsdienām saglabājušās mūra konstrukcijas pagraba un pirmā stāva līmenī. No abiem pārējiem korpusiem saglabājušās ārsienas 15–18 m augstumā. No sava sākotnējā augstuma tās zaudējušas 2–5 m. Iekšpils ziemeļu, rietumu un dienvidu stūros ievērojamā apjomā saglabājušies torņi. Rietumu tornī, kura augšdaļa un konusveida jumts atjaunots 1914. gadā, ir četri virszemes stāvi un pagrabs; 20. gs. 60. un 80. gados restaurētajā ziemeļu tornī – trīs virszemes stāvi, puspagrabs un pagrabs; dienvidu tornī, kura atjaunošana iesākta 1937. gadā un pabeigta 2019. gadā, – četri virszemes stāvi un pagrabs. Iekšpils austrumu stūrī atradusies pils baznīca, no kuras līdz mūsdienām saglabājušās 5–10 m augstas ārsienas.

Otrpus aizsardzības grāvim atrodas plašs, pāris metrus augstas mūra sienas iekļauts pagalms – kādreizējās priekšpils teritorija. Pagalma dienvidrietumu stūrī, aizsarggrāvja malā, atrodas 16. gs. celts mūra tornis, ap kuru 2018. gadā izbūvēta ar skaidu jumtu nosegta koka sastatņu konstrukcija. Netālu no torņa izveidots viduslaiku virtuves dārzs (no 2015. gada), bet aiz tā, pie mūra sienas – pildrežģa ēku grupa, kurās iekārtotas amatnieku darbnīcas (no 2019. gada). Piekļūšanu iekšpilij no priekšpils puses nodrošina pāri aizsarggrāvim uzbūvēts koka tilts (no 2006. gada, atjaunots 2019. gadā). Pirmās priekšpils pagalma ziemeļu daļā atrodas kādreizējā Cēsu pilsmuižas kungu māja jeb Cēsu Jaunā pils (celta 17. gs. 60. gados), kurā iekārtota Cēsu Vēstures un mākslas muzeja pastāvīgā ekspozīcija. Jaunās pils rietumu pusē atrodas Cēsu pils apmeklētāju centrs (no 2008. gada), caur kuru ved galvenā ieeja pils kompleksā.

20. gs. gaitā gandrīz visās Cēsu pils daļās veikti plaši restaurācijas darbi, taču to kvalitāte un izmantojamo materiālu izvēle ne vienmēr bijusi atbilstoša labās prakses prasībām. Kopš 2002. gada pils saglabāšanas darbi tiek veikti saskaņā ar restaurācijas arhitekta Artūra Lapiņa sagatavotiem konservācijas būvprojektiem. 21. gs. pirmajos 20 gados veikto konservācijas darbu galvenais vadmotīvs – maksimāla autentiskā materiāla saglabāšana. Pils mūra konstrukciju konservācijā tiek ievēroti šādi būtiskākie darbu veikšanas principi: 1) konservācijas ietvaros saglabājams drupu romantiskais raksturs, pēc iespējas izvairoties no papildinājumiem, kas nav saistīti ar konstruktīvās noturības uzlabošanu; 2) izmantojami tradicionāli materiāli un darbu metodes; 3) mūsdienu papildinājumi un konstruktīvie risinājumi pieļaujami izņēmuma gadījumos, ja tie būtiski uzlabo autentisko konstrukciju vai detaļu pieejamību vai saglabāšanu; 4) papildinājumiem jāatbilst oriģinālam pēc kolorīta, materiāla, faktūras, tekstūras, formas un mēroga, tiem nav jābūt uzkrītošiem, bet pamanāmiem un atpazīstamiem.

Cēsu pils ir Valsts nozīmes arhitektūras un arheoloģijas piemineklis un ne vien galvenais kultūras tūrisma apskates objekts Cēsīs, bet arī viens no visvairāk apmeklētajiem viduslaiku nocietinājumiem Latvijā.

Cēsu pils ir visplašāk pētītā un atradumiem bagātākā viduslaiku pils Latvijā. Vairāk nekā 30 izrakumu sezonās (1974–2008) arheoloģes Zigrīdas Apalas vadītā Cēsu arheoloģiskā ekspedīcija izpētīja gandrīz 10 000 m² lielu pils kompleksa teritoriju. Lielākais vairums pils izrakumos uzieto senlietu glabājas Latvijas Nacionālajā vēstures muzejā, bet kopš 2004. gada pils atradumi tiek nodoti Cēsu Vēstures un mākslas muzeja krājumā. Nozīmīgākā arheoloģiskā materiāla daļa saistīta ar pils 1577. gada aplenkuma laiku, kad ievērojami cieta iekšpils rietumu un ziemeļu daļa. Eksplozijā sagruvušā rietumu korpusa un aiz tā esošās rietumu nogāzes arheoloģiskās izpētes ietvaros iegūtais materiāls ir unikāls ne tikai nacionālā, bet arī starptautiskā mērogā. 21. gs. otrajā desmitgadē aizsākās aktīvs Cēsu pils arheoloģiskā materiāla zinātniskās izpētes darbs, ar kura rezultātiem var iepazīties regulāri izdotajā krājumā “Cēsu pils raksti” un Cēsu pils arheoloģisko priekšmetu datubāzē.

Līdz mūsdienām saglabājušās Cēsu pils daļas ļauj analizēt un izprast Vācu ordeņa Livonijas zemes mestra kādreizējās rezidences plānojuma principus, tās spilgti ilustrē pils telpu funkcionālo un tipoloģisko daudzveidību. 16. gs. pirmajā pusē, kad plānojuma un apjoma ziņā pils būvniecība sasniedza kulmināciju, tā kalpoja kā Vācu ordeņa brāļu konventa dzīvesvieta, saimnieciskais centrs, Livonijas mestra galvenā mītne, varenības simbols un politisko pretinieku ieslodzījuma vieta. Kopš 2002. gada norisinās sistemātisks Cēsu pils arhitektoniskās izpētes darbs. Būvpētnieka Ilmāra Dirveika veiktie pētījumi ir ļāvuši pārskatīt būtiskus Cēsu pils būvvēstures jautājumus. Atsevišķu pils daļu, piemēram, dienvidu torņa un austrumu korpusa, datējums ir precizēts, veicot koka būvdetaļu dendrohronoloģiskās analīzes (Māris Zunde) un vēsturisko ķieģeļu optiski stimulētās luminiscences analīzes (Pjotrs Moska, Piotr Moska).

Cēsu pilsdrupu ainaviskā un estētiskā vērtība izcelta kopš 19. gs., kad atbilstoši romantisma laikmeta valdošajiem estētiskajiem priekšstatiem iespaidīgie pils mūri iekļauti Cēsu pilsmuižas ainavu parkā. Tolaik pilsdrupas kā savdabīgs senatnes pieminekļa arhetips un vispārināts romantizētas pagātnes simbols bija mākslinieku iecienīts attēlošanas objekts. 18. gs. beigās un 19. gs. tapušo Cēsu pils skatu kolekcija, ko veido vairāki desmiti glezniecības un grafikas darbu, kuru autori ir Johans Kristofs Broce (Johann Christoph Brotze), Jūliuss Dērings (Friedrich Julius Döring), Augusts Pecolds (August Georg Wilhelm Pezold) un citi, mūsdienās ir nozīmīgs ikonogrāfisks vēstures avots, kas sniedz vērtīgu informāciju par pils izskatu laikā, kad nodrupumu bija daudz mazāk un vairākas pils būves nebija pārveidotas 20. gs. gaitā veiktajos restaurācijas darbos.

Atšķirībā no citām Livonijas viduslaiku pilīm, Cēsu pilij literatūrā salīdzinoši agri tika piešķirta romantisma aura. Pils jau 19. gs. pirmajā pusē pievērsa ievērojamo literātu Aleksandra Bestuževa (arī Marļinskis; Александр Александрович Бестужев, Марлинский) un Tadeuša Bulgarina (Тадеуш Венедиктович Булгарин) uzmanību. Literātu darbos Cēsu pils tēlota pretrunīgi – gan kā nepatīkama alkatīgo un nežēlīgo ordeņa bruņinieku dzīvesvieta, gan kā spraigu, dramatisku un varonības pilnu vēstures notikumu norises vieta.