Сооружение включает собственно за́мок, выстроенный из сырцового кирпича и пахсовой глины, и двор с постройками, объединенными единой системой обороны, окруженные стенами и рвом на площади 2,5 га, из коих около 1 га приходится на за́мок, а также рассеянное поселение на площади до 100 га (табл. 41, 3).
Определенный как за́мок-кешк первым исследователем А.И. Тереножкиным (Тереножкин, 1948; Воронина, 1948), массив сырцовых руин в ходе последующего изучения почти полностью раскрыл свою структуру, подтвердив правильность первого определения (Филанович, 1983, с. 100 и сл.). Попасть в за́мок можно было, пройдя во двор по террасе вдоль рва по узкому коридору, образованному двумя барьерными стенами. Во двор вели ворота, через которые свободно проезжал всадник. Предвратный ансамбль во дворе включал комнату кордегардии, крытую сводом, и открытое проходное помещение с проемами во всех стенах. В полу последнего был устроен сток, обложенный керамическими плитами, отводивший воду через ворота в ров. Стена двора толщиной до 3 м представляла собой монолитную оборонительную линию с открытой площадкой наверху, откуда дождевая вода также отводилась в ров по водоотводу из керамических труб-кобуров. Пространство двора было занято постройками, из коих раскопана часть с массивными стенами и деревянными полами в одной из комнат (Тереножкин, 1948, с. 110). Сам за́мок в виде квадратного массива площадью 80×80 м в основании охватил естественный лёссовый бугор двумя рядами сводчатых галерей. Уже на первом этапе существования, в V — начале VI в. н. э., он представлял собой квадрат с прямоугольными башнями. Внутреннее пространство застраивалось узкими глухими казематами с выходами в верхнюю галерею, которая на углах замыкалась круглыми купольными внутрибашенными помещениями. Пройдя два этапа перестроек, в VII–VIII вв. н. э., за́мок приобрел вид ступенчатой пирамиды с прямоугольными башнями на углах и возвышающейся в юго-западном углу башней-донжоном. Главный вход в здание со двора также был оформлен выступающей башней. Оборона за́мка обеспечивалась со ступеней пирамиды из-за зубцов, так как во внутренних галереях и в цитадели самой «мадины Чача» (Мингурюке) не встречено бойниц. Внешний фасад и парапет за́мка украшали резные терракотовые детали в виде зубцов, кругов и завитков S-образной формы, придавая ему типичный облик крепостей, известный по изображениям на предметах раннесредневековой торевтики. Комплекс построек за́мка последнего периода существования четко делился на парадно-жилую, культовую и подсобно-хозяйственную части. Башня-донжон включала первую, причем основные парадные помещения, украшенные сюжетными настенными росписями, фрагментарно сохранившимися в завалах, располагались в верхнем этаже. На подсобно-хозяйственный отсек приходится большая восточная часть за́мка. Застройка в нем включала ряд однотипных параллельных узких помещений, вытянутых в меридиональном и широтном направлениях и освещавшихся оконными проемами в торцовых стенах. Во всех помещениях отмечен второй антресольный этаж, о чем свидетельствуют гнезда балок межэтажного перекрытия и проем окна второго этажа. В этих хранилищах на вытянутых вдоль стен суфах были расставлены хумы с мукой, маслом, вином и прочими припасами. В верхних помещениях, вероятно, пребывала охрана за́мка. В отличие от сводчатых обводных галерей и нижних помещений в башне-донжоне весь отсек хранилищ был перекрыт плоской крышей из балок с накатом из ветвей и камыша, залитых сверху глиной. Часть хозяйственного отсека занимал двор, видимо перекрытый навесом, с тануром для выпечки лепешек и кухонными очагами. Здесь же, в за́мке, специальное помещение было отведено для винодавильни, состоящей из двух вымощенных терракотовой плиткой больших загородок со специальными сливами в общий резервуар, в дно которого до самого венчика вкопан хум-отстойник.
Культовая часть за́мка представляется довольно сложным комплексом, сложившимся постепенно вокруг отдельно стоящего купольного науса-мавзолея, суфы которого предназначались для размещения семейных оссуариев владельца кешка. Рядом сложилось двухчастное святилище огня, включавшее камеру с суфами и полуовальным алтарем и зал для культовых церемоний. Другие помещения с антропоморфным алтарем и суфами предназначались, очевидно, для поминальных жертв и для обитания обслуживавшего храм священнослужителя. О повседневной жизни за́мка говорят находки различных предметов материальной культуры: бытовой керамики, изделий из камня, железных орудий труда, оружия, доспехов, ювелирных украшений. Уникальна найденная А.И. Тереножкиным терракотовая плитка с оттиском портретного изображения пожилого бородатого мужчины, донесшего до нас, возможно, черты одного из обитателей за́мка (табл. 41, 8).