Η ιστορία του Παλαιού Φρουρίου ξεκινά στα μέσα του 6ου αι. μ.Χ., όταν η αρχαία πόλη της Κέρκυρας στη χερσόνησο του Κανονιού (η Χερσούπολη, σημερινή Παλαιόπολη) καταστρέφεται από βαρβαρικές επιδρομές. Τότε, οι κάτοικοί της αρχίζουν να μετακινούνται σταδιακά στη φυσικά οχυρή δικόρυφη χερσόνησο του Παλαιού Φρουρίου, όπου θα αναπτυχθεί η βυζαντινή πόλη, η λεγόμενη Κορυφώ (από όπου προέκυψε και το ξενικό όνομα του νησιού Corfu). Οι Βυζαντινοί και αργότερα οι Ανδηγαυοί (1267-1386) περιτείχισαν τη χερσόνησο και έχτισαν στις δύο κορυφές πύργους.

Η σημερινή μορφή των οχυρώσεων του Παλαιού Φρουρίου οφείλεται, κυρίως, στα αμυντικά έργα που έγιναν κατά τη διάρκεια της βενετοκρατίας (1386-1797). Οι Bενετοί φρόντισαν να εξασφαλίσουν την κατοχή της Κέρκυρας, λόγω της στρατηγικής και εμπορικής της σημασίας. Για το λόγο αυτό εκσυγχρόνισαν τα αμυντικά έργα του Φρουρίου, ώστε να αντέξει στις επιθέσεις των Οθωμανών. Η μορφή των έργων υπαγορεύθηκε από τις νέες εξελίξεις που επέφερε η εισαγωγή του βαρέος πυροβολικού στην τέχνη του πολέμου. Αρχικά, διαχωρίστηκε η χερσόνησος από την ξηρά με την κατασκευή θαλάσσιας τάφρου, της λεγόμενης contrafossa. Παράλληλα, για αμυντικούς λόγους, δημιουργήθηκε μια αδόμητη ζώνη ανάμεσα στο Φρούριο και στον εκτός των τειχών οικισμό (ξωπόλι ή borgo), η spianata η σημερινή Σπιανάδα. Μετά την καταστρεπτική τουρκική πολιορκία του 1537, οι Βενετοί εκσυγχρόνισαν εκ νέου τις οχυρώσεις της Κορυφώς. Ο μεγάλος αρχιτέκτονας της Βερόνα, Michele Sanmicheli, και ο ανιψιός του Gian Gerolamo Sanmicheli δίνουν στο οχυρό τη χαρακτηριστική του μορφή, σύμφωνα με τις αρχές του προμαχωνικού συστήματος (fronte bastionato). Τα κυριότερα έργα τους είναι το δυτικό μέτωπο με τους δύο πενταγωνικούς προμαχώνες, το μεταξύ τους τείχος και η είσοδος που ανοίγεται στη μέση αυτού. Η σύνδεση με την ξηρά επιτεύχθηκε με κινητή γέφυρα. Λίγο αργότερα (β΄ μισό του 16ου αι.) περιτειχίζεται και το ακρωτήριο Καβοσίδερο στο βορειοανατολικό άκρο της χερσονήσου. Όταν στα τέλη του 16ου αιώνα μεταφέρεται η πρωτεύουσα στο Ξωπόλι, η Κορυφώ παραμένει, κυρίως, ως στρατιωτική βάση.

Κατά την περίοδο της Αγγλοκρατίας (1814-1864) γίνονται μεγάλης κλίμακας παρεμβάσεις στον χώρο του Παλαιού Φρουρίου με την ανέγερση νέων κτηρίων, κυρίως στρατιωτικού χαρακτήρα. Κατά τη διάρκεια του Β΄ Παγκοσμίου πολέμου καταστρέφονται από βομβαρδισμούς σημαντικά βενετσιάνικα κτήρια, όπως το παλάτι του Προνοητή και οι Στρατώνες Πασχαλίγου.

Σήμερα, το Παλαιό Φρούριο μαζί με το Νέο Φρούριο, την Παλαιά Πόλη της Κέρκυρας και τις λοιπές οχυρώσεις της αποτελούν μνημεία Παγκόσμιας Πολιτιστικής Κληρονομιάς της UNESCO.