Ещё в кельтские времена на холме, на котором стоит крепость, находилось ограждённое поселение и языческое святилище. На его месте была построена самая древняя церковь Вюрцбурга Мариенкирхе, в которой хоронили вюрцбургских епископов.
На протяжении многих веков крепость неоднократно перестраивалась. Возраст её самых древних сохранившихся частей превышает тысячу лет.
В 1200 г. вокруг невзрачных хибар был возведен княжеский дом и солидный в своих размерах замок.
В 1253—1719 гг. крепость Мариенберг была резиденцией вюрцбургских князей-епископов.
С 1573 г. началось постепенное переоборудование крепости в замок в стиле эпохи возрождения.
Во время Тридцатилетней войны крепость в 1631 г. была завоёвана шведами, перестроена в барочную крепость, а возле неё был разбит княжеский сад.
По приказу князя-епископа Иоганна Филиппа фон Шёнборна (1642—1673 гг.) были построены многочисленные дополнительные военные сооружения и бастионы. Внутри крепости находится также колодец глубиной в 105 метров. Также появился бастион Эхтер, названный в честь архиепископа Юлиуса Эхтера, который был призван защищать в случае осады наиболее уязвимую западную часть крепости.
Во время похода на Майн в 1866 г. прусская армия обстреляла Мариенберг, служивший королевской баварской крепостью, но артиллерия крепости смогла эффективно ответить на огонь и Мариенберг осталась не взятой вплоть до подписания соглашения о перемирии.
Сегодня крепость Мариенберг является одной из главных достопримечательностей Вюрцбурга.
Примечательным символом первых хозяев крепости стало изображение грифа с архиепископским гербом в когтях на северной стене двухэтажного цейхгауза, который появился в далеком 1711 году.