Aquí estuvo preso y fue ejecutado con garrote vil el obispo de Zamora, don Antonio de Acuña, capitán comunero de Castilla. La ejecución fue realizada por el alcalde Lic. Rodrigo Ronquillo y Briceño en 1521, por orden expresa del Rey, en uno de los cubos del castillo, llamado ahora, Torre del Obispo. Este personaje tomó parte activa en la batalla de Villalar. Los tres comuneros (Juan de Padilla, Juan Bravo y Francisco Maldonado) fueron ejecutados al día siguiente de la batalla, pero él fue encerrado en la torre del castillo dándole la oportunidad de arrepentirse. No se arrepintió sino que estranguló al alcaide de la fortaleza y al tratar de huir fue capturado de nuevo; el alcalde Ronquillo ordenó su muerte.
El mariscal Pedro de Navarra, que fue apresado en 1516 en la segunda contraofensiva para recuperar el Reino de Navarra tras su conquista, fue asesinado en este castillo el 24 de noviembre de 1522.
Felipe II transformó el castillo en Archivo General del Reino albergando uno de los archivos más importantes de Europa con 35 millones de documentos. Las reformas que se hicieron dieron lugar al aspecto que tiene en la actualidad.
