Levantada al lado del Real Archivo de la Chancillería de Valladolid, donde se dirimían los pleitos en instancia máxima del territorio de la Corona de Castilla al Norte del río Tajo hasta la creación de las Reales Audiencias. Su funcionalidad era custodiar a los reos acusados en los pleitos señalados mientras duraba el litigio.
Un primer proyecto se elaboró en 1654 no siendo aprobado por la Corte. El edificio actual de la Cárcel Vieja se proyectó el año de 1675 dentro de un programa en el que se incluía el Real Archivo, obra del maestro arquitecto Nicolás Bueno aprobado por la Reina Gobernadora doña Mariana de Austria. La obra, después de subastada y rematada, fue llevada a cabo a partir de 1679 por el arquitecto palentino de Villada Felipe Berrojo de Isla, por el arquitecto y retablista Juan de Medina Argüelles y por el maestro Juan Tejedor Lozano, todo de consuno.
Se trata de un edificio muy austero construido en sillería de Campaspero. Tiene planta cuadrada con un patio con arquerías en el centro de dos alturas y arcos de medio punto peraltados. A pesar de la fecha de la obra sigue esquemas de gran austeridad dependientes de la etapa postescurialense aquí plenamente justificados por tratarse de un edificio estrictamente funcional. La fachada principal, simétrica, tiene en su frente dos torres cuadrangulares en los extremos con cubiertas a cuatro aguas y ventanas en los ejes cerradas por recia rejería, como el resto de las de la fachada, todas por razones de seguridad. El lienzo central tiene dos plantas divididas por tres huecos en cada altura, siendo la puerta en central de la inferior, guarnecida con baquetones quebrados de relieve alto. Sobre el eje central y a modo de peineta se eleva una espadaña decorada en el neto con el escudo de los reyes Austrias flanqueados por cajeados. Se remata por frontón curco con óculo en el centro y se corona con tres pirámides de corte escurialense.
El edificio pasó a propiedad de la Universidad de Valladolid en 1965. Se rehabilitó para biblioteca "Reina Sofía" por el arquitecto Zacarías González Jiménez, inaugurándose en junio de 1988. En el patio se instaló la sala de lectura al cerrarse con cubierta de vidrio a cuatro vertientes.
Autor: Javier Rivera Blanco.
Bibliografía: E. GARCIA CHICO, Documentos para la historia del arte en Castilla. Arquitectos, Valladolid, 1940; J.J. MARTIN GONZALEZ, La arquitectura doméstica del Renacimiento en Valladolid, Valladolid, 1948; J.J. MARTIN GONZALEZ, Arquitectura barroca vallisoletana, Valladolid, 1967; M. de la S. MARTIN POSTIGO, Historia del Archivo de la Real Chancillería de Valladolid, Valladolid, 1979; C. ALMUIÑA y J.J.
MARTIN GONZALEZ, La Universidad de Valladolid. Historia y Patrimonio, Valladolid, 1986; J.J. MARTIN GONZALEZ, Guía artística de la Universidad de Valladolid, Valladolid, 1992.