L'agrément des archevêques de Sens, seigneurs de la baronnie de Nailly, fut nécessaire pour que soit érigé en fief, le 29 août 1633, le domaine rural que possédait en ce lieu la famille sénonaise des Couste.
Jean Baptiste Couste est le fondateur du château de Nailly, après avoir été l'ambassadeur du roi de France auprès du Grand Turc à Constantinople.

Selon la coutume et les nécessités du temps, le château de Bois le Roi prit les apparences d'un manoir fortifié avec tours et fossés. Il ne comportait pas cependant autant de régularités dans son élévation et c'est dans le cours du XVIIIème siècle que fut édifiée l'aile centrale reliant les deux tourelles d'angle et donnant à l'ensemble beaucoup d'élégance et d'harmonie.

Cette aile centrale, longue de quarante mètres, relie deux tourelles d'une époque plus ancienne. C'est un bâtiment construit sur un plan rectangulaire irrégulier qui comporte deux niveaux sous un toit de tuiles mansardé.

Sur le parc, il développe son harmonieuse façade formée de plusieurs travées se dessinant sur leur soubassement depuis les douves sèches entourant le château.

Aux quatre angles, une tour du XVème siècle et trois tourelles : des fossés entourent le bâtiment.
L'ensemble a été restauré dans les années 1930 et 70-80.

La façade est, percée d'une tour porche (ancien pont-levis) relie le bâtiment nord à la tour sud-est aménagée en colombier en 1636 par Jean Baptiste Couste, fondateur du château après son anoblissement par Louis XIII.