Το κάστρο έχει μελετηθεί ελάχιστα. Φαίνεται ότι η μόνη σοβαρή προσπάθεια έρευνας (επιφανειακής, έστω) είχε γίνει από τον Ιταλό Gerola το 1902-1905! Η περιοχή είναι ιδιαίτερα δύσβατη και αυτό αποθαρρύνει επισκέπτες και ερασιτέχνες ερευνητές. Το 1996, η 13η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων κήρυξε το χώρο διατηρητέο μνημείο.
Η θέση δεν αναφέρεται σε καμία από τις αναφορές των προβλεπτών της Ενετοκρατίας ούτε στα οχυρά τα οποία έκτισε ή επισκεύασε ο Πεσκατόρε ούτε σε κανένα άλλο ενετικό έγγραφο. Δεν αναφέρεται όμως και από καμιά άλλη μεσαιωνική ιστορική πηγή.
To κάστρο, προφανώς, δεν χρησιμοποιήθηκε επί Ενετοκρατίας. Δεν είναι γνωστό πότε ακριβώς κατασκευάστηκε. Ο πιο πιθανός χρόνος κατασκευής είναι η αρχή της Β’ Βυζαντινής περιόδου, μετά την ανάκτηση της Κρήτης από τους Άραβες, δηλαδή περί τον 10ο αιώνα.
Φαίνεται ότι το κάστρο της Μαλαθύρου ήταν ένα από τα, ούτως ειπείν, «αποτυχημένα» κάστρα που χτίστηκαν εκείνη την περίοδο στην Κρήτη. Δηλαδή μεγάλα κάστρα με επιμελημένη οχύρωση που κτίστηκαν στην ενδοχώρα από τους Βυζαντινούς λίγο μετά την ανάκτηση της Κρήτης και με ορατό τον κίνδυνο για νέα αραβική εισβολή. Το πρόβλημα ήταν ότι ο πληθυσμός δεν ήταν εύκολο να πειστεί να κατοικήσει σε αυτά τα απομονωμένα μέρη, ιδιαίτερα μετά την εξασθένιση της αραβικής απειλής. Έτσι ποτέ δεν αξιοποιήθηκαν πλήρως. Χρησιμοποιήθηκαν σαν αμυντικές θέσεις για πολύ λίγο και εγκαταλείφθηκαν σχετικά γρήγορα, πολύ πριν έρθουν οι Ενετοί. Το κάστρο της Μαλαθύρου, πιθανότατα, ήταν μια τέτοια περίπτωση.
Δεν αποκλείεται πάντως, τους επόμενους αιώνες να χρησίμευσε μερικές φορές σαν καταφύγιο.
Ο κυρίως οχυρωματικός περίβολος στη νότια πλευρά του λόφου ενσωματώνει 4 ημικυκλικούς πύργους διαφορετικών μεγεθών από τους οποίους ο δυτικός είναι ο μεγαλύτερος και σχηματίζει κατά 70% κύκλο ενώ οι υπόλοιποι τρεις είναι ημικυκλικοί.
Τα τείχη έχουν πλάτος 2,25µ. Ο οχυρωματικός περίβολος αγκαλιάζει όλη τη νότια, δυτική και βόρεια πλευρά εκτός από την κρημνώδη ανατολική, που καταλήγει σε κάθετο βράχο ο οποίος είναι σαν φυσικό τείχος.
Συνολικά, σε όλες τις πλευρές του περιβόλου καταγράφονται 12 κυκλικοί ή ημισεληνοειδείς πύργοι. Στο εσωτερικό του φρουρίου υπάρχουν τα θεμέλια ενός άλλου παραλληλόγραμμου πύργου.
Στο βορειοανατολικό άκρο του χώρου υπάρχει ένα υπερυψωμένο πλάτωμα με επίπεδη επιφάνεια όπου βρίσκονται κινστέρνες, δύο πηγάδια και ερείπια κτισμάτων. Το έξαρμα αυτό περιβάλλεται από εσωτερική οχύρωση στα νότια και δυτικά. Πρόκειται προφανώς για την ακρόπολη του κάστρου.
Από την Διπλωματική εργασία του Νίκου Γιγουρτάκη το 2004, και φωτογραφίες Γιάννη Παπαδάκη