قلعه والی در سال ۱۳۲۶ هجری قمری و به دستور «غلام رضا خان والی» در محله‌ای به نام «حسین‌آباد فیلی» که به‌عنوان «ده بالا» مشهور بوده، احداث شد. این قلعه در زمینی به بزرگی ۲۵۰۰ مترمربع ساخته شده است. اینگونه به نظر می‌رسد که هدف غلام رضا خان والی از احداث این قلعه، ساخت مکانی برای اقامت خود در فصل تابستان بوده است.
بعد از این که ساخت قلعه والی به پایان رسید، غلام رضا خان دستور داد تا کتیبه‌ای به طول ۱۸۰ سانتی‌متر به خط نستعلیق حکاکی و سپس بر بالای ورودی شرقی بنا نصب شود، ولی در جریان جنگ تحمیلی این کتیبه سقوط کرد و هم‌اکنون نیز در بخش دیگری از قلعه نگهداری می شود.
زیربنای قلعه والی چیزی در حدود ۱۵۰۰ مترمربع است. این قلعه دارای یک حیاط مرکزی به مساحت ۷۰۰ مترمربع است. این حیاط از سه سمت به‌وسیله عمارت احاطه شده است. آب این قلعه توسط چشمه «بی بی» تامین می‌شده که آب این چشمه با استفاده از تنبوشه، به محدوده حیاط مرکزی قلعه منتقل می‌شده است. عمده مصالح به کار رفته در ساخت قلعه والی، شامل آجر و در مواردی سنگ است.
نمای جنوبی قلعه شکلی شبیه به ذوزنقه دارد. قلعه ابتدا در فضایی کاملا باز ساخته شده بود، ولی با توسعه شهرنشینی و گسترش شهر ایلام، هم‌اکنون اطراف آن با ساختمان‌های مختلف احاطه شده است. سمت شمال قلعه با یک کوچه شش متری و سمت غربی آن با یک خیابان هشت متری همسایگی دارد. همچنین در قسمت شرقی آن نیز اداره کل امور دارایی ایلام به چشم می‌خورد و جنوب آن به خیابان پاسداران منتهی شده است.
در ضلع شمالی قلعه والی، قسمت شاه‌نشین آن به چشم می‌خورد که بسیار بزرگ‌تر از بقیه اتاق‌های قلعه است. در وسط شاه‌نشین نیز یک حوض کوچک قرار دارد که ابتدا با سنگ مرمر تزیین شده بود و سپس بعد از بازسازی با کاشی‌های رنگی زیبا آراسته شده است. بیشتر اتاق‌های قلعه والی به‌صورت تودرتو بنا شده‌اند و این بدان معنا است که با هم ارتباط داخلی دارند.
در مجموع باید گفت که قلعه والی دارای ۵ اتاق کوچک، ۲۰ اتاق بزرگ، ۴ ایوان و ۲ تراس کوچک در ضلع جنوبی است. ضلع‌های شرقی و غربی قلعه والی به‌صورت متقارن با هم ساخته شده‌اند و حدود ۸۰ سانتی‌متر نیز با کف حیاط اختلاف ارتفاع دارند. سه راه‌پله که زاویه چرخشی ۹۰ درجه نیز دارند، وسیله ارتباطی محیط قلعه با پشت بام آن هستند.
همچون سایر قلعه‌ها، قلعه والی نیز برج نگهبانی دارد. این قلعه دارای دو عدد برج نگهبانی است که به‌صورت نیم دایره ساخته شده‌اند و در آن‌ها کنگره‌هایی برای استقرار نگهبان‌ها وجود دارد. در داخل راهروهای قلعه نیز طاق‌نماهایی وجود دارد که محل قرارگیری نگهبانان قلعه بوده است.
قلعه والی دارای سه در ورودی است که در بخش‌های غرب، شرق و جنوب قلعه ساخته شده‌اند. ورودی اصلی این قلعه در ضلع جنوبی واقع شده است و به‌وسیله ۱۱ عدد پله ۲۰ سانتی‌متری به داخل اتاق نگهبانی و پس از آن با ۸ پله دیگر به کف حیاط قلعه منتهی میشود. ورودی اصلی قلعه والی به سبک و سیاق یونانی ساخته شده بود و دو ورودی دیگر که با راهروهایی سرپوشیده به حیاط متصل می‌شدند، کاربرد خصوصی داشتند یعنی برای عبور مهمانان قلعه استفاده می‌شدند.
در طول جنگ ایران و عراق بیش از نیمی از قلعه والی ایلام تخریب شدو در سال ۱۳۶۷ به کمک سازمان میراث و فرهنگی کشور عملیات بازسازی آغاز شد و تا سال ۱۳۶۹ به طول انجامید. در طول مرمت ها تلاش شد که حداقل تغییرات در ساختمان انجام شود و ارزش های تاریخی آن حفظ شود. تنها تغییرات صورت گرفته برای بالا رفتن ایمنی و مقاوت بیشتر قلعه در برابر گذر زمان بود. امروز قلعه تبدیل به موزه مردم شناسی ایلام شده است.
موزه مردم شناسی ایلام
در سال ۱۳۸۵ فاز اول موزه مردم شناسی راه اندازی گردید. این موزه دارای بخش های مختلفی است که به معرفی آداب، سنن، فرهنگ و ایلات مختلف استان و شخصیت های سیاسی و فرهنگی می پردازد. در حال حاضر موزه مردم شناسی ایلام از ارزشمندترین موزه های تخصصی مردم شناسی محسوب می شود که در نوبت های صبح و عصر همه روزه به جز روزهای دوشنبه پذیرای علاقمندان است. در ضمن هر سال در تعطیلات عید نوروز موسیقی سنتی کردی اجرا و نمایشگاه صنایع دستی و سوغات استان برگزار می شود.
