Nevşehir Kalesi, il merkezinde 1285 metre rakımlı bir tepenin üzerinde yer almaktadır. Etrafında Bizans ve Osmanlı dönemlerine ait kaya yerleşimin kalıntıları bulunan kale tek bölümden oluşmaktadır. Asimetrik bir plan şemasına sahip olan kale, bulunduğu tepenin yönelimine uygun şekilde uzanmaktadır. Doğu ve batı cephe de olmak üzere iki kapıya sahip olan kalenin ana kapısının batı kapısı olduğu düşünülmektedir. Yuvarlak kemerli olan batı kapısı 2,10 metre genişliğinde ve 2,45 metre yüksekliğindedir. Kapının iki yanında bulunan nişler 1,50x2,17 metre ölçülerinde ve sivri kemerlidir. Doğu kapı ise dikdörtgen formlu, düz atkı taşlı ve 1,52x 3,40 metre ölçülere sahiptir. Kapının iki yanında bulunan nişlerin ölçüleri birbirinden farklıdır. Bunlardan güneydeki 1,52x2,82 metre ölçülere sahipken, kuzeydeki ise 1,48x2,32 metre ölçülere sahiptir. Her iki niş de batıda olduğu gibi sivri kemerlidir.

Bulunduğu bölgeye hakim bir tepede olan kalenin surlarının zeminden yüksekliği yaklaşık 5,50 metre ile 6,75 metre arasında değişmektedir. 1,288 metrekarelik bir alanı kaplayan kalenin çevre ölçüsü 196,53 metredir.  Kalenin dört köşesinde dairesel formlu birer kule yer almaktadır. Kuzeydoğudaki kulenin üst örtüsü yıkılmış ve içi taşla doldurulmuştur. Seğirdim yoluna çıkış kuzey ve güneyde bulunan merdivenler aracılığıyla sağlanmaktadır. Savunma sistemi kırk altı küçük bölüm halinde ve her bölümün ortasında savunma açıklıklarından oluşmaktadır. Kalenin inşasında yerel kara taşlar kabayonu şekilde kullanılmış, dendanlar ve kapılarda ise düzgün kesme taştan sarı taşlar kullanılmıştır. Duvarlarda daha sonraki dönemlerdeki onarım faaliyetlerine ait harçlar da görülmektedir.

Bugüne kadar kaleye ilişkin yapılmış çalışmalarda özellikle iki yayına atıfta bulunularak kalenin Selçuklu Dönemi’nde inşa edilmiş olduğu belirtilmiştir. Araştırmacılar yapının Selçuklu izleri taşıdığını söylemişler ancak bu izlerin neler olduğundan bahsetmemişlerdir. 

Damat İbrahim Paşa’nın sadrazamlığı döneminde (1718-1730) gerçekleştirilen imar faaliyetine kadar eski adı Muşkara olan köy, Kayseri, Aksaray ve Niğde şehirlerini birbirine bağlayan yolların kesişiminde seyrek nüfusa sahipti. Daha çok bir derbend olarak değerlendirilebilecek olan Muşkara hakkında bölgeyi ziyaret eden seyyahlar birkaç cümle dışında bilgi vermemektedirler. Önemli seyyahlardan ve gittiği yerler hakkında detaylı bilgiler veren Evliya Çelebi dahi sadece Muşkara Köyü'nden geçerek Kayseri Kalesi’ne gittiğini yazmıştır. Bir diğer araştırmacı Texier 1830’lu yıllarda bölgeyi ziyaret etmiş, kentteki kaleyi görmüş ancak detaylı bir bilgi vermemiştir. 1838 yılında bölgeye gelen Helmuth V. Moltke kaleden Nevşehir’i taçlandıran beyaz bir kale olarak bahsetmektedir. 1913 yılında Béla Horváth da tepenin üzerindeki kaleden kısaca bahseder. Seyyahların hiçbirinin kale hakkında detaylı bilgi vermemesi nedeniyle o dönemlerde kalenin durumu hakkında net bilgiler elde edilememektedir. 

Kalenin Bizans Dönemi’nde inşa edilmiş olduğu bilgisi Nevşehir kültür envanterinde dile getirilmiştir. Envanterde yapının tanımı yapılmakla birlikte, tarihlendirmenin neye bağlı olarak yapıldığına dair bilgi verilmemiştir. Kalenin etrafındaki yamaçta Bizans Dönemi’ne ait bir yerleşim yerinin ve kiliselerin varlığı burada Bizans Dönemi’nde bir kalenin inşa edilmiş olabileceği düşüncesini makul kılmaktadır. VII-IX. yüzyıllar arasındaki Bizans-Arap mücadelelerinden bahseden kaynaklarda bölgede çok sayıda irili ufaklı kaleden bahsedilmiş olduğu görülmekle birlikte, Nevşehir Kalesi’nin bugünkü yerinde bir kalenin varlığından bahsedilmemektedir. Gene de burada bugünkü şeklinde olmasa da ileri bir karakol ya da tahkimat beklenmesi yanlış olmayacaktır. Nevşehir yerleşimine ait elimizdeki en erken tarihli veri altıncı yüzyıla tarihlenen yüksek bir tavana sahip olan mekân ve bu mekânın tavanındaki kabartma haç motifidir.

Elimizdeki veriler kalenin inşa tarihini kesin olarak belirlemek yetersizken yerel bir araştırmacı İsmail Çerçi’nin anlatımları önem taşımaktadır. Dedesinin verdiği bilgilere dayanarak İsmail Çerçi 0,40x0,50 metre ölçülerinde bir kitabeden bahsetmektedir. Kitabe şu şekildedir:

  “İşbu kale bidayeten Bizanslılardan kalma olup

Saniyen Karamanoğulları tarafından imar ve ihya olunmağla

…

Mahalle sakinlerinin sa-i gayretleriyle kala kapusunun

Müceddeden inşa edildiği… 8 safer 1291 (27 Mart 1874)”

Bu kitabenin nişangah olarak kullanılarak yıpranmasından dolayı okunmaz hale geldiğinden yine Çerçi bahsetmektedir.

Nevşehir, Osmanlı hakimiyetine girdikten sonra da nüfusun az olduğu bir yerleşim yeridir. Damat İbrahim Paşa’nın yerleşimi ihya etmesi ile birlikte bu durum değişmiştir. Damat İbrahim Paşa’nın gerçekleştirmiş olduğu çalışmalara kadar kalenin durumu ve onarımlarına ilişkin bir belgeye rastlanmamaktadır. Elimizdeki kaleye ilişkin tek yazılı belge onsekizinci yüzyılda Damat İbrahim Paşa dönemine (1718-1730) aittir. Sadrazam, Muşkara’da imar ve iskana yönelik çalışmalar gerçekleştirmiş, cami, çeşme, mektep, imaret, han hamam, dükkân gibi çok sayıda yapı inşa ettirmiştir. Farklı bölgelerden okumuşluk seviyesi yüksek halkı Muşkara’ya göç ettirmiş ve yerleşimin nüfus oranını arttırmıştır. Kaynakların bir kısmı Damat İbrahim Paşa’nın Nevşehir’deki külliyesinin inşası sırasında kaleyi de onarımdan geçirdiği konusundan hemfikirdirler. Kaleye öncelikli olarak yirmi konutun inşa edilmesi planlanmış ancak kalenin yalnızca iki katlı dört konutun yapılabileceği anlaşılmıştır. 2018 yılında kale içinde gerçekleştirilen kazı çalışmalarında konutlara ait hiçbir arkeolojik kalıntıya rastlanmamıştır.

Eldeki şu andaki verilerden yola çıkılarak Bizans Dönemi’nde Nevşehir Kalesi’nin bugünkü yerinde bir karakolun bulunduğu, Selçuklu Dönemi’nde tahkimatın varlığını sürdürdüğü, Karamanoğulları Dönemi’nde kalenin onarıldığı veya yeniden inşa edildiği, son halini ise Damat İbrahim Paşa döneminde almış olduğu söylenebilir.