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Probablement construit sous François Ier ou Henri II, sur la pointe du Moulin, juste au-dessus de l'entrée du port, près d'un moulin à vent auquel il doit son nom. Remanié, semble-t-il, sous Louis XIII, il se présente, à la fin du XVIIIe siècle sous la forme d'un bâtiment parallélépipédique protégé, à l'avant, par un gros mur de masque courbe et flanqué, à l'arrière, par deux tours. Le tout est entouré par une fausse-braie, dont la gorge est bastionnée.  

En 1793, les Anglais le font sauter en partie, et la reconstruction entreprise sous l'Empire, interrompue ensuite pendant 25 ans, ne s'achèvera que vers 1850. 

  
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Après plusieurs projets, la Commission mixte de 1841 y a fait aménager, sur un replat, au pied du front ouest une batterie de côte pour 3 canons de 30, 3 obusiers de 22 cm et un mortier. Le bâtiment central - l'ancien château - ne sera rétabli que sous la forme de trois petits bâtiments déployés autour d'une cour. L'ouvrage nous est parvenu donc tel que l'ont formé les travaux du milieu du XIXe siècle, avec intégration d'éléments antérieurs récupérés et de constructions nouvelles. Sous la face nord de la fausse-braie, on trouve des casemates.