L'histoire de Valderrobres est étroitement liée à l'évolution de son imposant château et de l'église adjacente. Cette forteresse, qui se dresse majestueuse au-dessus du village, a été témoin et protagoniste de siècles de transformations au cœur du Matarraña.
En 1175, après la Reconquête des territoires de la Peña Aznar Lagaya, le roi Alfonso II d'Aragon fit une donation importante : Valderrobres passa aux mains de l'évêque de Saragosse, Pedro Torroja. Ce fut à ce moment que fut envisagée la nécessité stratégique d'ériger un château dans la région. En 1307, l'évêque de Saragosse consolida son statut de seigneur féodal de ce territoire, marquant le début d'un ambitieux projet de construction.
Sous le mandat de l'archevêque Pedro López de Luna, la construction de la majestueuse église et du château primitif fut lancée. À partir de 1390, l'archevêque García Fernández de Heredia reprit les travaux avec vigueur, transformant la forteresse initiale en un splendide palais résidentiel. Cependant, sa mort inattendue en 1411 laissa les deux édifices inachevés. L'achèvement précipité des travaux fut finalement réalisé durant l'archevêché de Dalmacio de Mur y Cervellón.
Le XVIe siècle apporta un regain d'intérêt pour Valderrobres. L'archevêque Hernando de Aragón impulsa d'importantes additions au château comme à l'église, notamment la construction d'un mur entourant la cour d'armes, la création du vestibule de l'étage noble du château, l'installation d'un nouveau retable majeur dans l'église et la réalisation d'une croix processionnelle en argent. Cependant, après cette période, l'intérêt épiscopal pour le château diminua drastiquement. Les désamortissements du XIXe siècle entraînèrent le passage du château aux mains de l'État et, par conséquent, son abandon. L'église souffrit également de graves détériorations, culminant avec l'effondrement de son dernier tronçon en 1877.
Dans les années 1980, le château de Valderrobres entama un processus de restauration partielle, devenant progressivement un espace habituel pour la tenue d'événements culturels. Une étape cruciale fut la reconstruction de la partie effondrée du temple en 2008. Enfin, en 2021, la restauration intégrale de l'ensemble du château fut achevée, permettant même d'aménager le sous-sol de la cour d'armes comme précieuse zone d'exposition, offrant aux visiteurs la possibilité de se plonger encore davantage dans sa riche histoire.