La première mention de la mise en place d'une prison dans le château de Mayenne remonte à 1674. C'est une source secondaire qui nous l'apprend via un rapport de T. Hédou-Lalande et F. Leduc, à la demande de Jean Legoué, sur les travaux urgents à entreprendre au Château de Mayenne et dans les prisons.

La prison de Mayenne remonterait donc au XVII^e siècle. Prison d'Ancien Régime, nous ne disposons que de peu d'informations sur l'organisation de cet édifice et ses occupants à cette période.

Certains documents, comme le bail de 1745, plus ancien document d'archive conservé de nos jours, prennent la forme d'actes administratifs dus aux propriétaires du lieu. Mais ne nous informent pas de la vie du bâtiment.

Le plan général du complexe cadastral de 1771 nous informe plus sur les abords de la prison que sur la prison elle-même, même s'il a le mérite de notifier précisément l'emplacement du bâtiment carcéral et de le nommer.

Les deux cours occupent la haute cour du château et semblent encore utiliser une entrée identique à celle du Moyen Age, le châtelet d'entrée. Il semble que l'architecture du château ne soit pas modifiée par rapport à ce que l'on connaît du XVII^e siècle.

Le XIX^e siècle voit de nombreuses révolutions dans la prison de Mayenne. Prison privée, elle devient départementale en 1824, date à laquelle le notable Charles Desjardins la vendit au Conseil Général.

Ce passage du domaine privé au domaine public va engendrer de profondes modifications dans l'organisation du bâtiment.

Avec son architecture ancienne, conçue pour un usage résidentiel et militaire, il est compliqué d'adapter le château aux nouveaux principes d'incarcération. Il n'a en effet pas été conçu pour cette fonction.

La norme de l'enfermement à Mayenne reste la cellule collective, dont l'aula est l'exemple le plus frappant.

Mais, afin de répondre aux articles de loi promulguant un système carcéral de séparation individuelle (la cellularisation) et de séparation des sexes, une extension est bâtie au sud du château entre 1826 et 1828.

C'est à cette époque que le bâtiment prend son aspect actuel et de nombreuses traces architecturales sont encore visibles.

Le château reste une prison jusqu'en 1934, date de désaffection avant sa vente à la ville de Mayenne en 1936.

De nombreux documents permettent d'éclairer cette période sombre, surtout au XIXe siècle, qu'ils proviennent de prestataires extérieurs (devis, courriers), de l'institution pénitentiaire (notices, lettres, circulaires, échanges hiérarchiques) ou de prisonniers (demandes de régimes particuliers).

Toutefois, une des particularités du château de Mayenne est de conserver des traces architecturales des différentes phases d'occupation du site.

En effet, la période carcérale, qui s'étend sur plus de 250 ans, a laissé de nombreux vestiges visibles par des indices archéologiques.

L'entrée du bâtiment carcéral est restée l'entrée principale du château jusqu'à l'ouverture du musée en 2008. Cette entrée donne sur la tour et permet au XIX^e siècle de desservir trois espaces : l'aula, la salle carcérale et le vestibule de l'escalier, donc les étages. Aujourd'hui, la tour communique uniquement avec l'aula, les autres ouvertures ont été murées.

La salle carcérale est alors divisée en quatre espaces "salon, greffe, cuisine, salle servant de cuisine et de parloir". On distingue encore de nos jours les trous de solives d'un niveau disparu, l'entresol et deux portes donnant sur l'entrée du bâtiment et le grand escalier central de la prison, construit en 1828.

L'aula, salle médiévale majestueuse, est une pièce importante de la prison. Divisée en deux dans le sens de la largeur par un mur qui englobe la colonne au centre de la pièce, cette salle est un lieu de détention pour hommes.

Le mur permet de séparer les prévenus et les détenus. Les détenus, condamnés par un juge, purgent ici leur peine d'emprisonnement. Leur dortoir est situé dans la pièce de droite. Les prévenus sont en détention provisoire en attendant d'être jugés pour leur délit. Leur dortoir est situé dans la pièce de gauche.

Le seul vestige carcéral visible est un guichet aujourd'hui muré. Au XIX^e siècle, il fait communiquer les gardiens qui empruntent l'escalier du donjon avec les détenus présents dans la salle.

Les portes du musée passées par les visiteurs pour accéder aux différentes salles sont les mêmes que celles utilisées par les gardiens ou les prisonniers. Représentatives des portes de prison du XIXe siècle, elles sont en chêne massif, renforcées dans leur épaisseur pour une meilleure solidité. Elles se ferment avec une grosse serrure garnie de sa clé et une clenche poucier et disposent d'un judas, un système qui permet de voir sans être vu. Le système le plus complet est celui encore visible sur la porte du donjon, cachot à l'époque carcérale.

De l'entresol, espace intermédiaire ayant existé entre 1828 et 1938, il ne subsiste qu'un palier avec une inscription "corridor 4 chambres". Les fonctions de ces espaces ont évolué au cours des 110 ans d'occupation mais en 1934, à la fermeture du bâtiment, on y trouve une infirmerie pour les hommes, une cuisine, une lingerie ainsi qu'un magasin à vivres.

A l'étage du château, plusieurs espaces et traces d'occupation carcéraux sont inclus dans le parcours de visite.

Le plus emblématique est sans doute la chapelle, installée à partir de 1826. On y trouve un décor en bois contenant une sentence en latin qui devait être située juste au-dessus de l'autel, Ad Majorem Dei Gloriam, la plus grande gloire de dieu. Mais on remarque également une ouverture munie de barreaux. C'est la seule fenêtre à barreaux conservée aujourd'hui dans le château. Une ouverture similaire était présente dans le mur de droite, permettant ainsi aux prisonniers des deux sexes (les femmes, à gauche, les hommes, à droite), d'assister à la messe sans se côtoyer.

La salle appelée prison des femmes a été construite lors de l'extension de la prison en 1826. Réservée à la détention des femmes, sa disposition est similaire à celle de l'entresol, avec quatre espaces reliés par un couloir central.

Au XIXe siècle, la salle gothique s'organise autour d'un couloir qui sépare un dortoir à l'ouest, côté cour, d'un couloir, situé à l'est, côté rivière. De l'époque carcérale date une fenêtre, aujourd'hui comblée, dont il subsiste un linteau de bois. A sa gauche, on trouve les restes d'une cheminée.

Les espaces sous combles ne présentent plus aucune trace de l'occupation carcérale, à l'exception d'une fenêtre avec barreaux dans l'étage supérieur du donjon.

A l'extérieur, la haute cour du château fut pendant plus de 250 ans la cour de la prison. En 1838, un mur est créé pour séparer l'espace dévolu aux hommes à droite de celui des femmes à gauche. Puis à partir de 1854, de nouveaux espaces sont aménagés : chemin de ronde, cour d'honneur, cour des détenus à gauche de l'entrée et cour des prévenus à droite. A la fermeture de la prison en 1934, l'état des lieux mené par le gardien-chef nous apprend que les bâtiments annexes, aujourd'hui disparus, sont présents dans cet espace. Un parloir est placé à l'entrée, au niveau du grand portail actuel. On y trouve en outre un greffe et le cabinet d'instruction à gauche du parloir, la chambre du surveillant au-dessus de l'entrée ainsi que le poste de surveillance. Il ne reste pas d'indices archéologiques visibles de nos jours mais plusieurs éléments ont été observés lors des fouilles archéologiques menées à la fin des années 1990, notamment les murs de séparation.

Les gravures et cartes postales du début du XX^e siècle présentent des fenêtres carrées sur la façade côté rivière. Adapté à la fonction carcérale, le fenêtrage carré est venu remplacer les hautes ouvertures rectangulaires antérieures. Trop proches du sol, ces grandes ouvertures sont obstruées dans les années 1820 pour éviter les évasions. Le même principe est utilisé pour les fenêtres côté cour, même si on note des fenêtres plus grandes à l'étage du bâtiment.