Medininkų pilį sudaro 4 bokštai, 1,8-1,9 m storio ir iki 15 m aukščio sienos ir gynybiniai grioviai. Pagrindinis bokštas donžonas yra apie 30 m aukščio. Manoma, tvirtovė buvo pastatyta XIV a. pirmoje pusėje, valdant Lietuvos Didžiajam kunigaikščiui Gediminui (1316-1341). Pilis buvo vienas iš punktų, gynęs Lietuvos valstybę su sostine Vilniumi nuo Kryžiuočių ir Livonijos ordinų agresijos, galimo antpuolio iš rytų.
Pirmą kartą pilis istoriniuose šaltiniuose paminėta tik 1387 m., Kryžiuočių ordino žvalgų kelių aprašymuose. Kryžiuočių ordino pajėgos kartu su būsimuoju Lietuvos Didžiuoju kunigaikščiu, Jogailos broliu Švitrigaila 1402 m. apgulė pilį. Manoma, tvirtovė labai nenukentėjo, kadangi nebuvo užimta. Po apgulties Lietuvos Didysis kunigaikštis Vytautas neapleido pilies, joje ne kartą lankėsi.
Po Vytauto Didžiojo valdymo tvirtovės reikšmė tolydžiai menko. XV-XVI a. sandūroje ją nuniokojo gaisras, po kurio tvirtovė neatsigavo – iš jos liko tik griuvėsiai. Pilis buvo atiduota valdyti kunigaikščiui Vosyliui Žilinskui. Tvirtove ne tik visiškai nesirūpinta (iki XX a. pr. jos teritorijoje stūksojo medinis dvarelis su ūkiniais pastatais, vyko paprastas gyvenimas), bet ir toliau niokota 1655 m. ,,tvano“ laikotarpiu, 1812 m. iš Rusijos besitraukiančios Napoleono armijos karių, Pirmojo ir Antrojo Pasaulinio karo metais.
Susidomėjimas pilies praeitimi išaugo tik XIX a. Tuometiniai romantikai V. Sirokomlė, T. Narbutas kūrė romantines istorijas apie Medininkų pilį. Tai davė vaisių – tarpukariu prasidėjo konservaciniai pilies apsaugojimo darbai, tačiau juos nutraukė Antrasis Pasaulinis karas. Pokaryje Medininkų pilis periodiškai konservuota ir restauruota, atlikti archeologiniai ir architektūriniai tyrimai.
Su Lietuvos valstybingumo atkūrimu prasidėjo naujas Medininkų pilies gyvenimo etapas. 1993 m. liepos 6 d., minint Mindaugo karūnavimo 740-ąsias metines buvo įmūrytas pirmas atstatomo bokšto akmuo, pradėti donžono atstatymo darbai, kurį palaikė LR prezidentai Algirdas Mykolas Brazauskas (1995 m.), Valdas Adamkus (2002 m.), Amerikos Lietuvių Inžinierių ir Architektų Sąjunga (ALIAS), įvairūs architektai, archeologai, istorikai, paveldosaugininkai ir kiti specialistai. 2004 m. Medininkų pilis vėl atiteko Trakų Istorijos Muziejui (kuriam priklausė ir 1967-1973 m.), per 2010-2012 m. pilis toliau restauruota ir pritaikyta muziejinei paskirčiai.
Medininkai
Šalia Medininkų pilies yra Medininkų kaimas. Gyvenvietė, kaip ir pilis, manoma, įsikūrė XIV a. I pus., Lietuvos Didžiojo kunigaikščio Gedimino valdymo laikotarpiu. Iš pradžių Medininkuose gyveno tvirtovės įgulos šeimos nariai, amatininkai, žemdirbiai, po krikšto įsikūrė vienuoliai augustionai. Būta ir Vytauto Didžiojo įkurdintų totorių, tačiau laiko tėkmėje jie pasitraukė į Nemėžį ir Keturiasdešimties Totorių kaimą, o juos mena tik antkapiniai akmenys su arabiškais raštmenimis.
Nors Medininkų pilis XV-XVI a. sandūroje buvo apleista, kaimas buvo pavieto centru, esančiu šalia prekybinio kelio vedančio į Ašmeną. Tokia vieta buvo palanki ir prekybai: XVIII a. pab. – XIX a. pr. Medininkuose veikė dvi karčemos.
Žlugus Lietuvos Didžiajai kunigaikštystei smuko ir Medininkai. 1812 m. Napoleono invazijos į Rusiją metu Medininkai buvo apiplėšti ir padegti. Nepavykus 1830-1831 m. Lietuvos-Lenkijos sukilimui, Medininkų neaplenkė carinės antikatalikiškos represijos. 1831 metais iki tol Medininkų parapiją ir bažnyčią aptarnavę augustijonų vienuoliai buvo išvaryti iš Medininkų, parapija panaikinta, bažnyčia uždaryta.
Tarpukario laikotarpiu Medininkai priklausė Lenkijos okupuotam Vilniaus kraštui. 1931 m. klebono Antano Rutkovskio pastangomis iškilo dabartinė Medininkų Švč. Trejybės ir Šv. Kazimiero bažnyčia, 1936 m. – Maršalo Pilsudskio vardo medinė mokykla (1943 m. Naujametinių išvakarių metu sudeginta švenčiančių nacistinės Vokietijos kareivių).
Šiuo metu Medininkuose veikia seniūnija, mokykla, kultūros centras, bažnyčia ir muziejus.