Il castello ha un'origine piuttosto tarda: nel 1245 la collina di San Salvatore fu ceduta dal comune di Treviso ai conti Collalto, che già vantavano diritti feudali sulla limitrofa contea omonima. La costruzione fu iniziata tra la fine del tredicesimo secolo, quattordicesimo secolo e l'inizio del quindicesimo secolo. Nel 1312, quando il castello era ormai concluso, i Collalto ottennero da Enrico VII la piena giurisdizione sulle contee di Collalto e San Salvatore: è l'inizio di un principato che, pur in seno al comune di Treviso prima e alla Serenissima poi, mantenne larghissima autonomia sino al 1797, con l'arrivo di Napoleone.

In posizione dominante, il castello poteva controllare gli abitati circostanti, le principali vie di comunicazione e i traffici sul Piave. Fu per questo coinvolto nelle lotte che nel tardo medioevo coinvolsero Treviso, Padova e Venezia. Ancora nel 1546 il Malipensa lo annoverava tra le opere che contribuivano alla difesa della Marca. Tuttavia, dopo la guerra della Lega di Cambrai il castello aveva perso le sue funzioni militari, evolvendosi quindi in dimora signorile e centro di potere.

Attualmente San Salvatore si articola nella cinta muraria merlata, nel blocco di palazzo Odoardo e nella torre grande assieme alla chiesa di Santa Croce, elementi raccordati ai ruderi di altri edifici.