La storia di Monsampolo non può non tener conto dell'antico castello di Monte San Paolo, dal quale trae il nome. Per lungo tempo si è pensato che questo castello scomparso fosse ubicato ad Ovest del paese ma alcuni scavi archeologici recenti avevano proposto il colle dove sorge l'attuale cimitero: sono state rinvenute infatti tracce di un insediamento di origine alto medievale durante i lavori per la realizzazione della nuova strada del cimitero di Monsampolo, nella parte meridionale del paese.
Sappiamo che nel 1030 viene ceduta la metà di Monte San Paolo, del monastero di San Benedetto a Tronto e del castello di Fano da Giso di Alberto al vescovo di Fermo mentre l'altra metà dei due feudi, possesso di Tofanio di Aimerardo, viene ceduta nel 1039 al monastero di Farfa. In questi documenti viene citata assieme al castello di San Paolo anche la chiesa omonima, costruita all'interno delle mura. Insieme a Monte Donnello, nel XII secolo, entra a far parte della contea normanna d'Abruzzo; successivamente si perdono le tracce del castello fino al 1284, quando viene ceduto dalla famiglia dei Rainaldi ad Ascoli. Probabilmente nel frattempo era stato strappato dalle mani del normanno regno di Napoli per via delle concessioni fatte ad ascoli dall'imperatore Federico II. In seguito agli accordi presi con i nobili del castello, la città picena si impegnava a costruire un nuovo centro fortificato nell'attuale "Terra vecchia" di Monsampolo, mentre i nobili di Monte San Paolo smantelleranno il vecchio castello in favore del nuovo. Nel 1299 un documento cita il giuramento alla città di Ascoli anche da parte dei nobili dei vicini castelli di Fano e Monte Donnello, che contribuiranno a far diventare Monsampolo un importante centro della valle del Tronto. Finisce qui la storia del castello che già dai successivi catasti della riconquista albornoziana nel 1356 e quelli ascolani del 1381 non figurerà più.