La fortaleza se situaba cercana a la actual población de Santibáñez de la Peña, en el paraje conocido como Peñacastillo. Desde él se controlaba la importante vía que recorre el Norte de la provincia palentina, de Este a Oeste, protegida por los castillos de Aguilar, Cervera y Guardo, de los que este de Entrepeñas era complementario aunque con una mayor antigüedad. Bajo su amparo, en un pequeño valle, el conde Diego Muñoz funda en el año 940 el famoso monasterio de San Román.

Durante la campaña militar llevada a cabo en el año 995 por Almanzor, tras haber atacado previamente Saldaña, fueron destruidos tanto el castillo como el monasterio. En numerosas ocasiones se menciona la fortificación en la documentación monacal, así como su tenencia que pasa por las manos de los Beni Gómez, Gómez Díaz y el conde Pedro Ansúrez que la ostenta en 1114.

Más tarde está en poder de Fernando Pérez hasta 1133, quien en 1125 también había tenido las fortalezas de Mudá y Cervera. A partir de esa fecha encarga el rey su custodia a diversas personas o instituciones, y así con el tratado de Medina de Rioseco de 1181 por el que los reyes de Castilla y León se comprometen a respetar las fronteras, el castillo figura entre los puestos en manos de los maestres de Santiago y del Hospital como garantía de paz. En 1194 vuelve a repetirse el hecho, en esta ocasión con motivo del tratado de Tordehumos. A comienzos del siglo XIII y hasta la unificación de Castilla y León estaba custodiado por Gonzalo Ruiz Girón, quién en 1201 también era tenente del castillo de Guardo.

A finales de 1255 el rey Alfonso X el Sabio concede fuero a los habitantes de San Román de Entrepeñas y su alfoz, en el que desde 1124 aparece la localidad de "sancti Iohanis", la actual Santibáñez de la Peña. A partir de 1256 no vuelve a aparecer signo de actividad en la fortaleza, según la documentación del monasterio de San Román.

La localidad aparece en 1352, en el Becerro de las Behetrías, como lugar de abadengo. Pocos años después, finales del siglo XIV, figura como señora de San Román de Entrepeñas, María de Cisneros, quién también poseía Guardo y Castrillo de Villavega.

En el pico "Peñacastillo" todavía se conservan vestigios de esta importante fortificación. En su cima, de planta irregular y reducida, aún se aprecian restos de una torre, de 8,60 metros de ancho por 10 de largo, con muros de 3 metros de espesor construidos a base de piedra y cal muerta. En una de las esquinas se aprecia una piedra de sillería, suelta y partida a la mitad, que quizás pudo hacer de dintel de la puerta. En un nivel más bajo, junto a la torre, se ven restos de otra construcción que pudo haber sido un aljibe.

Desde su altura se divisa una magnífica panorámica de la comarca de La Peña y de las diversas localidades situadas al Sur de esta cadena montañosa. Por el Este la vista alcanza hasta localidad de Castrejón de la Peña.

La iglesia parroquial de Santibáñez de la Peña, dedicada a San Juan Bautista, se encuentra en su barrio más antiguo. No muy lejos de allí, en un pequeño valle con abundante vegetación se situaba el monasterio de San Román del que únicamente queda en pie un torreón románico del siglo XII como recuerdo.