Benteng ini dibangun secara perlahan selama sembilan abad dari masa-masa awal kota ini pada abad ke-10 hingga tahun 1867. Pada akhir masa Renaisans, Luksemburg sudah menjadi salah satu benteng terkuat di Eropa, tetapi reputasinya sebagai benteng yang amat sulit ditembus baru mencuat setelah pembangunan besar pada abad ke-17 dan 18. Akibat letaknya yang strategis, benteng ini terseret dalam konflik-konflik besar (seperti Perang Habsburg–Valois, Perang Prancis-Spanyol (1683-1684) atau Perang Revolusi Prancis) dan beberapa kali berganti tangan. Sejarah mencatat benteng ini pernah dikuasai oleh Bourgogne, Prancis, Austria, Spanyol Habsburg, dan Prusia.