Schon aus dem Jahr 1170 gibt es einen ersten schriftlichen Hinweis auf eine Pfahlgründung mit Zufluchtsturm im sumpfigen Gelände. Seine Ursprünge dürften in der Zeit der slawischen Besiedlung im 8./9. Jahrhundert liegen. Zur Verteidigung wurde ein Wall mit Wassergraben und Holzpalisaden errichtet, der im Hochmittelalter durch eine Ringmauer ersetzt wurde. Der Heynitzer "Turm mit Mauer" wurde 1338 erstmals urkundlich erwähnt und ist noch heute in seiner Grundform erhalten. Die Geschichte der ehemaligen Schutzburg ist engstens mit dem Meißner Adelsgeschlechts derer von Heynitz verbunden. Bereits im Jahr 1005 ist ein Ritter Heynitz nachweisbar, der bei der Belagerung von Bautzen gefangen und getötet wurde. Neben der Lehnschaft von Gütern war die Betreuung der Schutzburg Heynitz eine ihrer wesentlichen Aufgaben (vgl. Cornelius Gurlitt, Dresden 1923).
Der Umbau zum Schlossgebäude erfolgte im frühen 16. Jahrhundert und ist aufs engste mit Nicol von Heynitz verbunden. 1503 berief ihn das Domkapitel in Meißen zum Domherren. Zwei Jahre später holte ihn Herzog Georg von Sachsen als Statthalter nach Dresden, wo er bald darauf zum sächsischen Kanzler ernannt wurde. In den Jahren 1506 bis 1536 erfolgte der Umbau der Burg zum Repräsentationsbau mit dem Rittersaal als wichtigstes Funktionselement. In dieser Zeit erhielt das Schlossgebäude bis auf wenige Veränderungen seine heutige Gestalt. Von den Grundformen als moderner Renaissancebau angelegt, finden sich gleichzeitig zahlreiche spätgotische Bauelemente, die besonders von Süden und Osten den Eindruck einer spätmittelalterlichen Ritterburg vermitteln. Der Architekt ist unbekannt, doch weisen viele Stilelemente nach Meißen, u.a. die für die Gotik typischen Vorhangbogenfenster. Mit zwei Renaissance-Erkern an der Nordseite wurde der Schlossbau 1585 vervollständigt.
Gemeinsam mit dem Rittersaal wurde eine Kapelle errichtet, die der Beurkundung von Versammlungsbeschlüssen diente. Der nach Osten ausgerichtete Kapellenerker bildet ein halbes Achteck und ruht auf vier schweren Kragsteinen, von denen einer das Jahr der Fertigstellung - 1519 - angibt. Der zierliche Kapellenraum wird von einem sternförmigen Zellengewölbe überspannt. In die nach Osten ausgerichteten Rundbogenfenster sind Kabinettgläser mit kostbarer Grisaille-Malerei zu christlichen Motiven eingelassen.
Nach der Reformation erfolgte 1561 die Umwidmung zur Gutsanlage. Dazu entstanden verschiedene Wirtschaftsgebäude, die gemeinsam mit dem Schlossgebäude den Gutshof bilden. Die Größe der Landwirtschaft ermöglichte es einen Verwalter einzusetzen. Der 30jährige Krieg und das Auftreten der Pest führten im 17. Jahrhundert zu einem Niedergang, wovon sich Ort und Gutswirtschaft erst nach Jahrzehnten erholten. In den dreißiger Jahren des 20. Jahrhunderts war das Rittergut für den ökologischen Landbau wegweisend, als Benno von Heynitz gemeinsam mit seiner Frau Eleonore die biologisch-dynamische Wirtschaftsweise (Demeteranbau) einführten. Im Herbst 1945 wurde die Familie von Heynitz im Rahmen der Bodenreform enteignet und flüchtete in den Westen.
Nach dem Krieg wurde die Schlossanlage zur Zufluchtsstätte vieler Vertriebener. Es kam im Schlossgebäude zum Einbau kleinerer Wohneinheiten und zum teilweisen Rückbau der Wirtschaftsgebäude. Ein Abriss des Schlossgebäudes konnte verhindert werden. Ab Mitte der 1950er Jahre wurden die oberen Schlosssäle als Unterrichtsräume für die Heynitzer Dorfschule genutzt. Zusätzlich waren der Kindergarten, die Gemeindeverwaltung und die Heimatstube im Schloss untergebracht. Ein Teil der Wirtschaftsgebäude wurde von der LPG "Florian Geyer" genutzt. Nach der Wende 1989/90 verblieb das Schlossgebäude im Besitz der Gemeinde Heynitz, die an Dach und Fassade in den Folgejahren umfangreiche Sanierungen durchführte. 2003 wurde die Gemeinde Heynitz nach Nossen eingegliedert, womit das Gebäude seinen öffentlichen Nutzungszweck verlor.
Im Jahr 2004 wurde das Schlossensemble vom Förderverein Schloss Heynitz e.V. und der Familie von Watzdorf erworben. Gemeinsam mit weiteren Akteuren hat sich das Ensemble zu einem Ort der Begegnung für Kultur und Naturbewahrung entwickelt.