Abidəyə dair tarixi məlumatlar: Şamaxı şəhərinin üç kilometrliyində yerləşən Gülüstan qalası yerli əhali arasında “Qız qalası” kimi də tanınır. Yazılı mənbələrdə qala haqqında məlumat VIII əsrə aiddir. Ərəb tarixçisi Təbəri yazırdı ki, 733-cü ildə ərəb sərkərdəsi Müslim ibn Əbdulməlik Şirvana hücum zamanı Qız qalasını tutaraq dağıdıb.

2011-ci ildə qalada aparılan arxeoloji tədqiqatlar zamanı Bizans imperatoru I Konstantinin (306-337) adından zərb edilmiş 4 nüsxə bənzətmə mis sikkə aşkar edilib. Bu tapıntı qalanın daha öncələrdən mövcud olmasından xəbər verir.

Mənbələrə əsasən, 1025-ci ildə Yəzid ibn Əhmədin oğlu atasına qarşı üsyan qaldırıb və üsyan yatırıldıqdan sonra o, Gülüstan qalasına sığınıb. 1123-cü ildə qala Səlcuq sultanı Mahmud tərəfindən tutulub.

Bir müddət sonra qala Şirvanşah II Məniçöhrün (1120-1149-cu illər) bacısı Şahbanu tərəfindən bərpa edilib.

1222-ci ildə Şirvanşah I Gürşasb monqol dəstələrinin hücumu zamanı öz ailəsi ilə Gülüstan qalasında sığınacaq tapıb. XIII-XV əsrlərdə Şirvana olan hücumlar zamanı Şirvanşahlar Gülüstan qalasında müdafiə olunublar. 1500-cü ildə Şah İsmayıl Xətainin Gülüstan qalasını tutmaq cəhdləri uğursuz olub. Şirvanşah Fərrux Yasarın döyüşdə öldürülməsindən sonra qalanın əhəmiyyəti azalıb. Şirvan hakimləri təhlükə zamanı Bəyqurd qalasında müdafiəyə çəkiliblər. 1562-ci ildə tarixi mənbələrdə Gülüstan qalasının I Təhmasib tərəfindən dağıdılması bildirilir.

XVI-XVII əsrlərdə Səfəvi-Osmanlı müharibələri zamanı Şamaxını tutmuş Osmanlı sərkərdələri qalanı bərpa edərək içərisində qarnizon yerləşdiriblər.

1938-ci ildə Gülüstan qalasında arxeoloji araşdırmalar aparılıb. 1967-ci ildə abidədə tədqiqatlar davam etdirilib və Narınqala hissəsində dörd otaq və dəhlizin divarları üzə çıxarılıb. 2011-ci ildə Şamaxı arxeoloji ekspedisiyası tərəfindən qalada yenidən arxeoloji qazıntı və tədqiqat işləri aparılıb. Qazıntı zamanı qala divarlarının və evlərin bünövrələri, qəbirlər, su təchizatı sisteminin qalıqları, 17 təndir, saxsı qablar, kaşı, daş kitabələr, silah və əmək alətləri, bəzək əşyaları, sikkələr və s. aşkar olunub.

Memarlıq baxımından unikal tikililərdən hesab olunan qala divarları və bürclər ustalıqla yonulmuş əhəngdaşından inşa edilib. Bir sıra tikililərdə bişmiş kərpic və kaşıdan da istifadə olunub.

2019-cu ildə Heydər Əliyev Fondunun dəstəyi ilə Şirvanşahlar dövrünə aid qala tikililərinin dolğun maketini qurmaq məqsədilə Avstriya şirkəti tərəfindən Gülüstan qalasının qalıqlarının skan çəkilişi aparılıb və qalanın 3D modeli hazırlanıb.