Cette prison aux allures extérieures de château fort du Moyen Âge a été conçue par l'architecte Jacques-Jean Esquié en 1855, sous le règne de Napoléon III sous le nom de la « maison d'arrêt, de justice et de correction pour hommes ».
Une singularité architecturale volontaire en cette deuxième moitié du XIXe siècle. À cette époque, il fallait impressionner le passant et rester sur l'idée de prisons aux conditions déplorables : l'aspect d'un château médiéval pourvu de deux tours massives et dotées de créneaux a longtemps participé à cet effet.
À la suite de la guerre franco-prussienne, la prison Saint-Michel est d'abord utilisée comme hôpital et les premiers détenus arrivent seulement en 1872.
Lors de la Seconde Guerre mondiale, de nombreux résistants y furent détenus, condamnés à mort et exécutés. Cette prison ne laisse guère indifférent, surtout quand on sait qu'André Malraux (écrivain et résistant) y séjourna en attendant la libération de la ville . Il s'échappe grâce au coup de force des frères Angel sous les ordres de Jean-Pierre Vernant, la veille de la date prévue pour le transfert de Malraux en Allemagne.
La station de métro attenante porte d'ailleurs le nom du résistant Marcel Langer, détenu et guillotiné à la prison Saint-Michel.
Le 27 janvier 2003, les 528 détenus de la prison Saint Michel sont transférés à la nouvelle maison d'arrêt de Seysses. Seul le centre de semi-liberté reste sur place. Les 30 derniers détenus ont déménagé à Seysses en octobre 2009.
Sa situation géographique de cette prison, au centre de la rue Saint-Michel et sa conception architecturale en étoile, font de ce bâtiment une bâtisse symbole du patrimoine toulousain. La superficie totale du bâtiment est de 19 400 m².
Face à la rue Saint-Michel se trouve l'entrée qui est constituée d'un fortin en briques rouges dit castelet avec ses deux tours crénelées.
Juste derrière se trouve une cour d'honneur dite "Cour des fusillés".
Encore derrière se trouve l'ancienne prison en elle-même avec une architecture dite "Philadelphienne". Le bâtiment est axé autour d'une rotonde sur laquelle s'étirent les cinq branches en étoile sur trois niveaux sur 15 000 m².
Les bâtiments de l'entrée de la prison ont été inscrits au titre des Monuments Historiques en 2011.
Mystère des ossements de la prison Saint-Michel :
Un ancien détenu, Cyprien Elix, et quatre autres détenus s'échappent de la prison dans la nuit du 2 au 3 août 1978 par un tunnel. En creusant, les détenus affirment avoir trouvé des souterrains aménagés par l'occupant allemand durant la Deuxième Guerre mondiale et une fosse de cinq ou six crânes et d'ossements humains calcinés. Elix est repris quelques jours après et prévient l'administration de sa découverte. Rien ne se passe jusqu'en 2004, où Monique Dellatre-Attia, fille de Jean Dellattre, résistant disparu le 17 août 1944, apprend l'existence de cette légende et de Cyprien Elix. En 2008, elle le retrouve. Et en 2009, Cyprien Elix, malade accepte de montrer l'emplacement du tunnel. L'ancien évadé décède en septembre 2009. Mme Dellatre-Attia par le biais du sénateur socialiste Mirassou a demandé à la chancellerie toulousaine d'ordonner une expertise de ces restes.
Reconvertion :
L'Etat en était officiellement vendeur depuis 2011 et la Ville de Toulouse affirmait depuis sa volonté d'acquérir le bâtiment.
En 2013, l'Etat a transféré la gestion à la Ville de Toulouse qui a engagé des travaux pour y réaliser un musée municipal dédié à l'histoire et à la mémoire de la prison Saint-Michel.
Après plusieurs négociations avec l'Etat et les associations de riverains, un scénario s'est dessiné. La mairie a confirmé la création d'une Cité de la musique avec un auditorium d'une capacité de 2 000 spectateurs, qui prendra place entre les deux "branches" du fond de l'étoile. L'une des branches sera supprimée.
Le projet prévoit aussi la construction de 110 logements neufs. Les deux immeubles devraient être érigés sur les côtés de l'entrée principale actuelle (rue Saint Denis et rue du Gorp). Des commerces, des bars, des bureaux et un hôtel complèteront ce nouveau lieu de vie.
Un parking souterrain sera construit entre les branches de l'étoile, un espace vert sera planté sur une immense dalle. Une esplanade agrandissant le parvis du métro devrait aussi sortir de terre.
Tout le mur d'enceinte sera supprimé. Seul un petit bout de chaque côté du Castelet sera conservé. A certains endroits, des parois de verre ou des murs végétalisés viendront réinterpréter l'ancienne enceinte.