La seigneurie de Fontenailles est attestée depuis le XIIIe siècle, le château primitif fut construit au moyen-âge. De cette période subsistent, baignées par l'eau des douves, au nord-est, le vestige d'un bastion et au nord-ouest une large tour ronde, qui semblent dater du XVe siècle.
Le baron d'Aumont, propriétaire en 1849, va transformer la demeure en plaquant sur les façades un décor néo-gothique et en éclairant les combles de lucarnes. La tourelle d'escalier octogonale à l'angle de l'aile nord-ouest, fut rehaussé de deux étages.
En 1856, le domaine, vendu au baron de Moracin, est décrit dans l'acte notarié, flanqué de trois tours et de tourelles, une 4ème tour existant au milieu du bâtiment du côté de la cour, au haut de laquelle est un belvédère. La façade sud à six ouvertures et celle du levant cinq ouvertures, le rez-de-chaussée comprend une dizaine de pièces et six chambres au premier étage. Il présente alors un aspect très proche de celui qu'il offre actuellement.
Acheté en 1876 par Alcide Beley, qui ajoute en 1882 la salle à manger placée dans la tour carrée ornée de deux tourelles en poivrière.
Madame Lenoir, héritière du domaine en 1937, le vend en 1949 à l'association, la Joie par la Santé, qui devient en 1983 un centre de rééducation professionnelle. Pour accueillir les stagiaires, des pavillons, conçus par les architectes Delamare et Auznat, sont construits en 1983.
Attention, le chateau est une propriété privée, ne rentrez pas!