築城年代は定かではない。天文6年(1537年)扇谷上杉朝定が古城を再興して小田原北条氏に備えたことが知られている。
深大寺城は深大寺の南にある段丘の南端に築かれている。現在は国指定史跡となり水生植物園の一角に公園として整備されている。
主郭は段丘南端にあり、周囲を土塁が巡り、一部仕切り土塁が残っているが一部は復元である。北から西側にかけて台地から切り離すように空堀が巡っている。北の虎口は土橋が架かっており、西側は櫓台になっているが、櫓台は土橋に横矢を掛けるように張り出しておらず、西側へ張り出す構造となっている。
主郭の外側に拡がる芝生の広い平地が二郭で、その一部に建物の柱跡が復元されている。また南西隅には土塁が二ヶ所南北に続いているが、これは虎口ではなく空堀を挟んだ土塁で、南の台地に沿って東西に伸びる土塁が一部開口し、南の民家のある平地と木橋で結ばれる構造であったようだ。
水生植物園は無料で入園できるが、開園時間が決まっている。
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