Bien que remanié à l'époque moderne, il conserve de magnifiques vestiges du Moyen Âge, qui lui ont valu d'être inscrit à l'Inventaire supplémentaire des Monuments historiques en 1954. Attesté dès l'an Mil, il a appartenu aux plus prestigieuses familles dauphinoises parmi lesquelles les Bocsozel, les Clermont et les Alleman ; il a connu l'apogée de sa gloire les XIVe et XVIIe siècles. Du premier château de pierre édifié au XIIIe siècle, sans doute par les Bocsozel, construction austère à vocation défensive, subsiste un très beau donjon circulaire à archères. L'imposant corps de logis qui s'appuie contre le rempart date quant à lui du XIVe siècle. Il connaît au cours des siècles des transformations successives cherchant à le rendre plus confortable. Pour une meilleure circulation, y est accolée dans la seconde moitié du XVe siècle une superbe tourelle polygonale, richement décorée, qui abrite un bel escalier à vis. Partiellement démoli au lendemain de la Révolution, le château de Demptézieu devient propriété communale en 1904 et fait aujourd'hui, à juste titre, l'objet d'une politique active et volontaire de valorasation de la part de l'équipe municipale de Saint-Savin.
La commune de Saint-Savin met à la disposition des particuliers et/ou associations le château pour l'organisation de diverses manifestations.
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