A bajnai Sándor-Metternich-kastély mai formájában egy klasszicista épület képét mutatja, ám a kutatások során bizonyossá vált, hogy több építési periódusa volt. A mai épület helyén már a 15. század végén, a 16. század elején egy nemesi udvarház állt.
Bajna és a falu közepén elterülő kastély több évszázadon keresztül adott otthont a Sándor családnak. A régészeti feltárások során több helyen előkerült a reneszánsz épület egykori padlóburkolata, amely halszálkamintában lerakott téglákból állt, és az is bizonyossá vált, hogy az épület legtöbb helyisége fafödémes volt, talán az épület délkeleti oldalán azonosított „nagyterem” lehetett egyedül boltozott. A tekintélyes udvarház körül védelmi rendszer, kerítésfal nem került elő, így a török hadjáratoknak könnyen áldozatul eshetett.
A bajnai birtokot 1696-ban vásárolta meg Sándor Menyhért, Esztergom vármegye alispánja. A földesúr 1720 táján kastélyt építtetett a birtokra. Sándor Móric édesapja halálakor örökölte meg az uradalmat. Az átépítés és a bővítés terveit Hild József építész készítette el, aki egy klasszicista stílusú, főszárnyán téglalap alaprajzú, egyemeletes, mellékszárnyain földszintes épületet tervezett. Az épület bejárati részét úgy emelte ki, hogy a homlokzaton görög mintára négy oszlopos portikuszt tervezett. A kastély földszintjén ebédlőterem, biliárdterem, dohányzó, kártyaszoba, télikert és házikápolna volt, az emeleten pedig a grófi és grófnői lakosztályok sorakoztak. Ugyancsak az emeleten kapott helyet a gróf fegyver- és képgyűjteménye, a könyvtár és a vadásztrófeák. A klasszicista átépítéssel egy időben a kastély belső díszítése is megújult. Ennek alkotója Alessandro Sanquirico, a milánói Scala díszlettervezője volt, akivel Sándor Móric 1833-as itáliai útján találkozott. Sanquirico munkásságát elsősorban a két emeleti nagyterem dekorációjában lehet tetten érni. A Raffaello-terem mennyezetéhez Raffaello vatikáni loggiájának groteszkjei, illetve a római Titus-fürdők festészete szolgált ihletőül, az etruszk terem díszítéséhez pedig etruszk vázák mintáit vette alapul. A terem mennyezetének stukkódíszét Mario Piazza stukkátor készítette. A bútorok színezése és mérete a díszítőfestéshez alkalmazkodott, egy részüket Sanquirico tervezte, más részüket Sándor gróf Angliából hozatta, bútorvásárlásaiban szintén Sanquirico segítette. A kovácsoltvas elemeket bécsi mesterek készítették. Az egykori vadászparkból angolpark lett, benne kazánfűtéses, egzotikus növényekkel teleültetett pálmaházzal. A gróf világhírű lovai fűthető uradalmi istállóban pihentek.
A II. világháború a kastély teljes lepusztulását hozta. Először tábori kórház lett belőle, majd szükséglakások kaptak helyet a falai között. A szocializmusban a helyi termelőszövetkezet irodája volt itt, később pedig gépállomás.
A kastély az 1980-as évek közepén műemléki felügyelet alá került, és megkezdődtek a kutatási-felmérési munkák. Az első érdemi munkára az 1990-es évekig kellett várni, ekkor a tető- és födémcserével, valamint a szerkezeterősítő munkákkal legalább az összeomlástól megvédték az épületet. 2016-ra Bajna díszéből egy kívül-belül elhanyagolt, omladozó, életveszélyes állapotú váz lett – ekkor kezdődtek meg azok a tervezői és kutatói munkák, amelyek alapján 2018 és 2021 között újjávarázsolták ezt a hazai viszonylatban is ritka klasszicista remekművet.
