El castell de la Molsosa fou un dels dominis dels vescomtes de Cardona. Ja el 1018 apareix esmentat per primera vegada el terme de la Molsosa. El 1021 Isovard, fill del vescomte Ramon i Engúncia, morí en aquesta fortalesa, segons el document de fundació de sufragis per la seva ànima que li feu la seva mare, pel qual donà a la canònica de Sant Vicenç de Cardona unes terres situades dins el terme de la Molsosa. El mes de març d’aquest mateix any Engúncia i el seu fill, Bremon, vengueren a un cert Rodball Sendred unes terres situades dins el terme del castell de la Molsosa. El 1040 aquesta fortalesa surt documentada en el testament del bisbe de Vic, Eriball.
A la darreria del segle XI i al principi del segle XII n’eren els seus castlans els membres de la família Òdena. Vers el 1156, el senyorejava Ramon de Cardona. El 1158, en testar Ramon Guillem d’Òdena, llegà la castlania del castell de la Molsosa al seu fill Arnau. El 1196 encara en tenien la castlania els Òdena, tal com consta en el testament de Ramon II d’Òdena, el qual diu que té el castell com a feudatari de Guillem de Cardona, i traspassà aquesta castlania al seu fill Ramon d’Òdena. Segons l’historiador M. Coll i Alentorn, aquest Guillem, vescomte de Cardona, prengué com a muller a Geralda d’Òdena, neta de Ramon I d’Òdena.
Al segle XIII —el 1265— el rei Jaume I manà al vescomte de Cardona que donés la potestat d’aquesta fortalesa al veguer de Cervera. Al segle XIV encara roman en poder dels vescomtes de Cardona. Així, en crear-se el comtat de Cardona, el 1375, el castell de la Molsosa és esmentat com una de les propietats dels Cardona, dins la batllia de Torà.
Actualment, no resta res de l’edificació que formava aquesta fortalesa, tan sols s’endevinen alguns vestigis prop de l’església vella de la Molsosa.