Neben den Zitadellen in Jülich und Spandau ist die Wülzburg bis heute eine der drei eng verwandten Wehrfestungen der Renaissance im gesamten deutschsprachigen Raum. Der Grundriss der Wülzburg entspricht einem nahezu gleichförmigen Fünfeck, ein sogenanntes Pentagon. Dieses hatte gegenüber den früheren quadratischen oder rechteckigen Anlagen vor allem ballistische und damit strategische Vorteile, weshalb man auch im ausgehenden 16. Jahrhundert jenem schon damals eigenwilligen Planschema den Vorzug gab.
Anfänglich als Benediktinerkloster genutzt, wurde die Anlage im Jahr 1588 rasch in eine militärische Festung umgewandelt. Von der damaligen Bededektinerabtei zeugt einzig und allein das historisch und künstlerisch bedeutenste Stück der heutigen Kirchenausstattung: Ein spätgotisches Epitaph zu Ehren des Wülzburger Abtes Wilhelm (1419-49) aus rotem Marmor östlich vom Kapelleneingang. Da auf dem Stein selbst das genaue Sterbedatum nicht erscheint, hat besagter Abt den Grabstein sehr wahrscheinlich noch zu Lebzeiten anfertigen lassen. Schon im Dreißigjährigen Krieg fiel die Festung dann kampflos an die kaiserlichen Truppen und gelangte erst 1649 wieder an Brandenburg-Ansbach zurück. Vom 17. bis 19. Jahrhundert diente die Festung zuallererst als Staatsgefängnis und sie wurde zudem im Ersten Weltkrieg als Kriegsgefangenenlager genutzt. Im Jahr 1918 war hier sogar der spätere französische Staatspräsident Charles de Gaulle bis zum Kriegsende im November 1918 inhaftiert. Eine namentliche Erinnerungstafel findet man dazu im Inneren des Torgangs. Außerdem wurde im Juni 1929 auf der Wülzburg das erste Schullandheim Bayerns eröffnet.
Während des Zweiten Weltkrieges war die Wülzburg ein gefürchtetes Internierungslager, wovon bis heute eher im Verborgenen der so genannte Russische Friedhof Zeugnis gibt. Neben zahlreichen Gräbern von Handelsmatrosen ist dort auch das Grab des Prager Komponisten Erwin Schulhoff zu finden. 1968 erhielt schließlich die Wülzburg als vorzüglich erhaltene Renaissancefestung den Rang eines National bedeutenden Baudenkmals zuerkannt.