文明16年(1484)､村上氏が佐久に侵攻し大井氏を降したが､延徳元年(1489)6月に甲斐の武田氏が佐久に侵入してきた。村上顕国は兵を出して佐久の諸豪族を援けて武田軍を撃退､これにより佐久の諸豪族の多くが村上氏に属し､顕国は子･顕胤に医王寺城を築かせ居城とさせ､佐久地方の押えとするとともに､武田氏への備えとしたと推測されている。
天文9年(1540)5月､板垣駿河守が武田信虎の命を受け､大将として佐久に侵攻し､臼田城(医王寺城)､入沢城を始めとする数十城を破り､前山城に陣した。
天文18年(1549)､武田軍が平原城を攻めた際､「桜井山」に陣を置いたと『高白斎記』に記されているが､それが医王寺城と比定されている。

東から見ると比高75ｍの急勾配の崖上（標高772ｍ)にあり､眼下に佐久平を一望できる山城であるが､西側は山地に続き､緩い勾配で崖端城である。
構造は､頂部に主郭を置き､東側中央に物見台と思われる高台がある。主郭の西から南側を何段もの腰郭が取り巻いている。北側は大堀切で､東側の急斜面へ竪堀となって落ちている。その北側に二の郭があり､西側に二段の腰郭が付帯している。二の郭の北側も堀切で区画され､その北側が三の郭で､これにも西側に二段の腰郭が付帯している。
しかし､西側から東側は畑や果樹園に利用され､改変を受けており､どこまでが遺構なのか分からなくなっている。