Das ursprüngliche Gebäude des Schlosses von Agia Mavra wurde 1300 von dem sizilianischen Ioannis Orsini mit dem Hauptziel des Schutzes der neuen Hauptstadt der Insel, die von der Stadt Kaligoni nach Lefkada übertragen wurde, erbaut, um die Insel vor Piraten und anderen Feinden zu verteidigen. Das Schloss wurde komplett renoviert und blieb sehr gut erhalten. In seinen besten Tagen bestand das Schloss im Inneren aus Quadraten, Zisternen und Verwaltungsgebäuden. Der Geschichte nach benannten die fränkischen Ritter, die 1294 die Insel Lefkada eroberten, das Schloss in Erinnerung an ihr Herkunftsland Agia Mavra (Sainte Maure).
Für eine gewisse Zeit wurde die ganze Insel Lefkada nach dem Schloss von Agia Mavra benannt. Im 16. Jahrhundert übernahmen die Venezianer die Herrschaft der Insel. Im Jahre 1487 wurde die Insel von den Osmanen erobert und Sultan Bayezid befahl den Bau eines Aquädukts und einer Brücke, die die Stadt mit der Burg verbindet. Diese gebogene Brücke hatte 360 Zimmer und überquerte die Lagune von der Küste nach Kalkani. Dieses Projekt wurde durch Erdbeben zerstört. Im Jahre 1716, nachdem die Osmanen es versäumt hatten, Korfu zu erobern, gelang es den Venezianern, nach Agia Mavra zurückzukehren.
In der wunderschönen mittelalterlichen Burg von Agia Mavra können Sie die Kirche von Agia Mavra sehen. Nach der Tradition wurde die Kirche im 15. Jahrhundert von Helen Palaiologina gebaut, die diese Kirche zu Ehren von Agia Mavra baute, die sie einmal vor dem Sturm schützte. Sie kam auf die Insel zur Hochzeit ihrer Tochter mit dem Grafen von Lefkada. Nachdem die Türken die Insel besetzt hatten, wurde diese Kirche zur Moschee. Heute können Sie die Ruinen des Baues der Brücke sehen, die von den Türken gebaut wurde, die das Schloss mit der Stadt verbindet.
Im Jahre 1500 restaurierten die Venezianer das Schloss, und 1684 wurde ein Löwe, das Symbol von Venedig, über dem Schlosstor platziert. Unglücklicherweise ist er heute kaum sichtbar. Während der besten Tage, neben der Kirche von Agia Mavra, konnte man in der Festung die Kirche des lateinischen Pantokrators und zahlreiche andere Gebäude wie Schulen, Kasernen, Wassertanks, Krankenhäuser, Lagerräume sowie den Sitz der Politiker finden. Das Schloss wurde 1888 durch ein Feuer zerstört. Nach seiner Renovierung diente es für eine Zeitspanne als Flüchtlingslager. Während des Zweiten Weltkrieges erlitt das Schloss von Agia Mavra italienische Angriffe und wurde von Bomben zerstört.