La història de Vall de Roures està estretament lligada a l'evolució del seu imponent castell i a l'església adjacent. Aquesta fortalesa, que s'alça majestuosa sobre el poble, ha estat testimoni i protagonista de segles de transformacions al cor del Matarranya.
L'any 1175, després de la reconquesta dels territoris de la Peña Aznar Lagaya, el rei Alfons II va fer una important donació: Vall de Roures passà a mans del bisbe de Saragossa, Pedro Torroja. Fou en aquest moment quan es plantejà la necessitat estratègica d'erigir un castell a la regió. El 1307, el bisbe de Saragossa consolidà el seu estatus com a senyor feudal d'aquest territori, marcant l'inici d'un ambiciós projecte constructiu.
Sota el mandat de l'arquebisbe Pedro López de Luna, s'impulsà la construcció de la majestuosa església i el primitiu castell. A partir de 1390, l'arquebisbe García Fernández de Heredia reprengué amb força les obres, transformant la fortalesa inicial en un esplèndid palau residencial. Tanmateix, la seva inesperada mort el 1411 deixà ambdues edificacions incompletes. La conclusió precipitada de les obres es duria a terme finalment durant l'arquebisbat de Dalmacio de Mur y Cervellón.
El segle XVI portà un renovat interès per Vall de Roures. L'arquebisbe Hernando de Aragón impulsà significatives addicions tant al castell com a l'església, incloent-hi la construcció d'un mur que circumda el pati d'armes, la creació del distribuïdor de la planta noble del castell, la instal·lació d'un nou retaule major a l'església i l'elaboració d'una creu processional de plata. Tanmateix, després d'aquest període, l'interès episcopal pel castell disminuí dràsticament. Les desamortitzacions del segle XIX resultaren en el pas del castell a mans de l'Estat i, consegüentment, en el seu abandó. L'església també patí greus deterioraments, culminant amb l'esfondrament del seu últim tram el 1877.
A la dècada de 1980, el Castell de Vall de Roures inicià un procés de restauració parcial, convertint-se progressivament en un espai habitual per a la celebració d'esdeveniments culturals. Una fita crucial fou la reconstrucció de la part enderrocada del temple el 2008. Finalment, el 2021, es completà la restauració integral de tot el castell, habilitant fins i tot el soterrani del pati d'armes com a valuosa zona expositiva, la qual cosa permet als visitants submergir-se encara més en la seva rica història.