1452 yılında Fatih Sultan Mehmet tarafından yaptırılmıştır. Boğazın en dar yerinde olup, karşısında bulunan Kilitbahir Kalesi ile Boğazı hakimiyet altında tutmasından dolayı büyük bir stratejik öneme haiz olan kalenin burçlarının 1551 yılında Kanuni Sultan Süleyman tarafından tamir ettirildiğini Evliya Çelebi'nin Seyahatnamesinden öğreniyoruz (Seyahatname, İstanbul, 1315 ve 303).
Çimenlik Kalesi, dış surlar ve iç kale olmak üzere iki kısımdan oluşur. Dış surlar, 5 m kalınlığında, 100x l5x m. ebadında olup, dikdörtgen şeklindedir. Kapıdan girişte, 15.5 metre yüksekliğinde, yumak biçiminde bir kulesi, bunun yanında 5x12 m. boyutlarında bir camisi vardır. Avluda aynı tarihlerde bir hamam yapılmıştır. İç kalesi 29x44 m. boyutlarıyla ve 22 m. yüksekliğiyle kitlevi görünümdedir. İç kalenin duvarlarının kalınlı-ğı 7 m. civarındadır. Taş bir merdivenle kaleye girilir. Kale dört katlıdır. İkinci katta, 5 m. çapında kub-beli 10 oda vardır. Kale dışında 25 cm. çaplı uzun menzilli iki adet sahra topu vardır.
Tarihinde daima büyük denizciler yetiştirmiş Türk Milleti'nin mümtaz denizcilerinden birisi olan Piri Reis'in ünlü kitabı Kitab-ı Bahriye'sini yazdığı bu kale bir zamanlar Kale-i Sultaniye olarak anılmıştır.
Bugün halka açık müze olarak kullanılmaktadır.
