
Některé prameny považují za zbytky původní tvrze budovu sýpky západně od zámku. Okrouhlý přístavek u sýpky považovaný za věž je však jasně mladšího původu, není zachycen ani na katastrální mapě z roku 1840, vzniknout mohl za pseudogotické přetavby zámku o dvacet let později.
K tvrzi Jana z Osečan s velkou pravděpodobností patří gotické sklepy pod severním křídlem zámku a zdivo v jeho přízemí. Snad již za renesanční přestavby dostal zámek svou dnešní tříkřídlou dispozici, jako renesanční bylo spolehlivě identifikováno zdivo sklepů a přízemí jižního křídla. Pozdější stavební úpravy již podobu zámku příliš nezměnily.
Osečanskou tvrz založil zřejmě již Jan z Osečan ve 14. století, poprvé je výslovně zmíněna až roku 1526. Snad Vojkovští z Milhostic ve druhé polovině 16. století tvrz přestavěli na renesanční zámek. V dalších letech se majitelé opět střídali, roku 1622 bylo panství pro účast ve stavovském povstání zabaveno Adamu Řepickému ze Sudoměře. Zabavené panství směnil Albrecht z Valdštejna s Pavlem Michnou z Vacínova, jehož syn jej roku 1665 musel pro dluhy prodat Wolfgangovi Hennegovi. Nejspíše za něj byl zámek přestavěn barokně, později pro to díky častému střídání majitelů nebyly vhodné podmínky. Za Jana Václava Bubna z Litic (1733) byla v jižním křídle zřízena kaple sv. Anny s bohatě zdobeným vstupním portálem z nádvoří, v letech 1850-60 byl za Jany Tieglové z Lindenkronu byl zámek novogoticky přestavěn. Majitelé se v rychlém sledu střídali až do roku 1928, kdy zámek koupil lékařský spolek s úmyslem zřídit zde ozdravovnu. V letech 1943-45 zámek byly Osečany vyklizeny a ocitly se v cílové ploše ostré střelby cvičiště zbraní SS. Po roce 1948 patřil zámek podniku Zdravotnické zásobování a dlouho sloužil jako sklad léčiv. Díky tomu byl v relativně udržovaném stavu. Po roce 1989 byl zámek dlouho bez využití, dlouho byl nabízen k prodeji, situaci komplikovalo také velké množství spoluvlastníků. Roku 2018 jej podle zpráv z tisku zakoupil politik Matěj Stropnický se svým partnerem. Zámek hodlají využívat k bydlení, část by také po nutné rekonstrukci rádi zpřístupnili veřejnosti.