La excavación arqueológica realizada en el castillo de Villalonso es la segunda que promueve la Fundación del Patrimonio Histórico Artístico ya que, en el año 2006, elaboró otro estudio y encargó un levantamiento topográfico, necesarios para la redacción del proyecto de rehabilitación del inmueble. Levantado en el siglo XV por el señor de Villalonso, Juan de Ulloa, el castillo de Villalonso, catalogado como uno de los mejor conservados de la provincia, contaba con dos recintos, aunque de la barrera exterior y del ancho foso tan solo se conservan algunos vestigios. El cuerpo del castillo de Villalonso es de sillería, con planta cuadrada, cubos semicirculares, esbeltos y bien almenados. De esta fortaleza también se conserva una gran torre del homenaje en el muro norte. Además, la torre mayor de la fortificación, también cuadrada, está formada por cuatro plantas.