Il colle di San Michele è uno dei colli più alti di Cagliari (120 metri sul livello del mare). La frequentazione più antica del colle è testimoniata da alcuni frammenti di ceramica che offrono una cronologia abbastanza estesa, dal III secolo a.C. al IV secolo d.C.

Sfruttando la conformazione del colle con pareti quasi inaccessibili e la vetta spianata, i monaci Certosini, durante il periodo giudicale, costruirono un convento dedicato all'Arcangelo Michele.

Alla fine del XIII secolo i pisani smantellarono il convento ed eressero una struttura fortificata per controllare eventuali attacchi. Nel 1326 il castello fu ceduto a Beregario Carroz che lo utilizzò come abitazione abbellendolo e trasformandolo in una dimora sicura e confortevole. L’ultima esponente della famiglia Carroz, che visse a San Michele, fu la contessa Violante, la quale morì nel 1511; successivamente il castello fu inglobato tra i beni della corona spagnola.

Nel 1652 fu utilizzato come lazzaretto durante la pestilenza e, in occasione degli attacchi francesi del Seicento e del Settecento, nuovamente fortificato. Agli inizi dell'Ottocento venne utilizzato come caserma; fu poi cancellato dall'elenco delle fortificazioni nel 1867 per essere venduto ai Marchesi di San Tommaso, che lo fecero restaurare e rimboschire piantando dei pini per rendere la zona più accogliente.

Nel XX secolo, fu occupato dalla Marina Militare e poi sdemanializzato fino a passare allo Stato e al Comune che a metà degli Ottanta promossero un intervento F.I.O. (Fondo di Investimento per l'Occupazione). Oggi il castello conserva la cortina muraria circondata dal fossato e le tre torri, ma ha subito una profonda trasformazione con strutture di policarbonato e acciaio, che hanno interamente occupato la parte interna dell'edificio.