Zámek byl vybudován jako novostavba za posledního držitele Prunéřova z Fictumovského rodu Bohuslava Felixe. Výstavba není podrobněji dokumentována písemnými prameny. Datovat ji lze do doby po roce 1595, kdy Bohuslav Felix získal Prunéřov do své výhradní držby. Stavba byla realizována asi před rokem 1610, kdy se Prunéřov poprvé objevuje v jeho titulatuře. Pozoruhodný a architektonicky vyspělý objekt zanikl v 80. letech 20. století, kdy musel ustoupit těžbě hnědého uhlí. Až do demolice se zámek zachoval v uspokojivém stavu, architektura však byla poznamenána četnými stavebními úpravami, které poněkud znejasnily pozdně renesanční podobu stavby.

Po bělohorské prohře protestantů byl zámek spolu s dalším majetkem Bohuslava Felixe konfiskován a odprodán Martinicům. Z kontrataxe, kterou nechal Fictum vypracovat v souvislosti s proplacením náhrady za pozbyté statky, se dozvídáme, že bylo sídlo velice dobře postaveno. Martinické vyjádření nás naopak informuje o špatném stavu stavby, která měla být údajně hned po postavení zajištěna táhly. Nepředpokládáme ale, že by stav objektu vyžadoval okamžité razantní stavební změny. Naopak stavební práce se během martinické držby v 17. století dotkly nejspíše pouze zastřešení stavby. Výrazněji do podoby zámku zasáhly stavební úpravy realizované v 18. století, kdy byla upravena část kleneb přízemních prostor a zejména dispozice druhého podlaží. Na konci 19. století došlo k výstavbě věže na styku dvou křídel zámku, úpravě průčelí a eklektickým zásahům do interiéru. Přestavbu objektu završily utilitární a devastační změny realizované po roce 1945 v souvislosti s nepřiměřeným využitím stavby.

Objekt neměl na stavební parcele žádného předchůdce – vznikl nejspíše v celém rozsahu v jedné stavební periodě, řešení dispozice tak bylo typově jednotné a pravidelné. Základní dispoziční schéma stavby tvořila v původní podobě dvě dvoupodlažní křídla spojená na půdorysu písmene L. Průčelí stavby pravidelně členily pravoúhlé okenní otvory v kamenném ostění. Fasády vrcholily trojicí identických štítů vymezených volutovými křídly a věžičkami, dekorovaných pilastry a završených rozeklanými frontony. Vedle náročného řešení exteriéru stavba vynikala pokročilou interiérovou dispoziční skladbou, kterou přinejmenším v přízemí dotvářel náročný štukový dekor. Štukatury v objektu realizovala dílna, která byla činná i na několika jiných stavbách regionu. Doložena je zhruba ve stejné době na stavbách šlechtických sídel ve Vičicích a Ahníkově a zámku v Klášterci nad Ohří, jehož přestavbu realizoval bratr Bohuslava Felixe Kryštof z Fictumu. Jednotnou dílenskou příslušnost jednoznačně potvrzují formy pro provedení dekorativních, ale i složitých zoomorfních a figurálních štukatur, které se opakují napříč všemi jmenovanými objekty.

Budova zámku v Prunéřově byla před demolicí fotograficky zdokumentována, popsána a zakreslena. Snímky bohužel nezachycují všechny prostory stavby, dokonce i exteriér objektu byl dokumentován jen v celcích. Stavba byla v době dokumentace v dobrém stavu, některé štukatury však byly poznamenány barokními a eklektickými úpravami, které lze ze špatných snímků mnohdy obtížně identifikovat. Pro studium zaniklého štukového dekoru mají mimořádnou cenu popisy prostor zachycené ve stavebně-historickém průzkumu (Horyna – Zahradník 1978) a zákresy štukového dekoru (NPÚ ÚOP v Ústí nad Labem, archiv těžební oblasti). Z vybraných štukatur byly před demolicí stavby sejmuty odlitky, které se podařilo identifikovat ve sbírkách Chomutovského muzea. 

Popis štukatur:

Obě křídla zámeckého objektu byla dvoutraktová. Základním článkem stavby bylo severní křídlo se symetricky řešenými trakty a hlavním dvouramenným schodištěm ve středu rozvrhu. Ke schodišti se po strachách připojovaly dvojice místností. Jižní trakt zaujala vstupní síň, k níž se na každé straně připojovalo po jedné místnosti. Východní křídlo s trojicemi místností v každém traktu na základní rozvrh severního navázalo. Renesanční štukový dekor se do doby před demolicí stavby zachoval jen v části prostor.

Obdélná vstupní síň zámku v jižním traktu severního křídla byla překlenuta valenou klenbou s hřebenem podélným s traktovou zdí. Klenbu pročlenily tři protilehlé dvojice tříbokých výsečí, východní dvojice byla styčná. Hrany výsečí a paty klenby doplnila štuková žebra s listovcem. Žebra se ve vrcholu klenby přetínala a vytvářela kosočtverečná pole, na která navázal přerušovaný průběh osového žebra v hřebeni zaklenutí. Křížení žeber bylo doplněno o drobné pětilisté rozety.

Západně od vstupní předsíně se v jižním traktu nacházel obdélný nárožní prostor opatřený neckovou klenbou se čtyřmi dvojicemi koutových tříbokých výsečí stýkajících se na hranách. Ve vrcholu klenby bylo komplikované štukové zrcadlo. Dekor zůstal zachován jen ve východní části dodatečně předěleného prostoru. Klenba zde měla konzolové pateční římsy, jejichž sima byla dekorována listovcem a deska rozetami. Na hranách výsečí a na bohatém profilu rámu vrcholového zrcadla se uplatnily motivy perlovce, listovce, vejcovce a pletencová páska s rozetami. V původním stavu bylo zrcadlo pravoúhlé obdélné s pravoúhle povytaženými rohy. V jeho ploše bylo vloženo další, profilem rámované střední oktogonální pole s erbovými kartušemi (erb Fictumů a Sekerků ze Sedčic), medailony s ovocem a reliéfy veverek a holubic. Na rozích tohoto oktogonálního rámu byly připojeny festony a v ploše mezi oktogonálním rámem a vnějším zrcadlem andílčí maskarony. Bohatě byla zdobena i prsa klenby mezi výsečemi, stejně jako kápě a čela výsečí. V kápích výsečí se střídaly dva typy reliéfů s květinami ve vázách. Mezi výsečemi byla klenba dekorována stuhovými svazky s maskarony a květinovými svazky.

Podobně náročně byl řešen i sousední nárožní prostor v severním traktu severního křídla. Místnost obdélného půdorysu překlenula necková klenba pročleněná dvojicí na hraně styčných koutových výsečí. Hrany výsečí byly doplněny štukovým pletencovým a perlovcovým dekorem. Ve vrcholu klenby bylo obdélné zrcadlo s bohatě profilovaným rámem z pletence, listovce a perlovce. Ke střednímu obdélném poli se připojily v rozích menší obdélná zrcadla, jejichž plochu dekorovaly reliéfy čápů. V ploše středního velkého zrcadla byl štukový orel (Horyna a Zahradník jej považují za novější dodatek. Jedná se ovšem o autentický prvek shodný s motivem užitým v palácovém traktu zámku v Ahníkově. Horyna – Zahradník 1978, s. 34.). V rozích zrcadlo doplnily svazky květin. Štuky dekorovaly i pateční konzoly klenby. V koutech byly kalichové gotizujícího tvaru, v osách stěn římsové, tvořené dvojicí lišt, soudkovitě vydutým páskem a páskovým, volutově stáčeným zavěšeným motivem na spodku.

Výrazným štukovým dekorem bylo akcentováno i schodiště ve středu severního traktu. Ramena byla překryta výrazně stlačenými valenými klenbami, podesty sklenuly dvě pole stlačených valených kleneb oddělených přímým pasem a prolomených styčnými trojbokými výsečemi. Klenby ramen dekoroval pletencový štukový dekor s rozetami. Dále se uplatnily motivy vejcovce a perlovce. Základ dekoru kleneb byl patrně pozdně renesanční, historizujícím dodatkem byly přinejmenším velké středové rozety kleneb a nejspíše i římsa hmotného profilu v patě kleneb. Pole klenby na podestě doplnil renesanční dekor s drobnými pětilistými rozetkami.

Západně a východně od schodiště byla symetricky situovaná dvojice prostorů, dodatečně dispozičně upravených. Místnost na západní straně klenula valená klenba s hřebenem kolmým k traktové zdi. Klenbu prolamovaly protějškové dvojice trojbokých výsečí. Hrany výsečí doprovodila lišta s perlovcem s pletenci, která pokračovala dále a ve vrcholu klenby vytvářela kosočtverce. V místech proniku žeber byly osazeny drobné rozetky. Šlo o stejné řešení jako ve vstupní síni v jižním traktu. Stejný typ dekoru se uplatnil i v prostoru východně od schodiště. Místnost byla překlenuta valenou klenbou s protějškovými trojbokými výsečemi, jejichž hrany doprovodil pletencový štukový prut rámovaný perlovcem. Ve vrcholu klenby takto formovaná žebra vytvářela kosočtverce, na které navazoval osový prut v hřebeni klenby. I zde bylo křížení žeber doplněno o pětilisté rozety.

Východní křídlo zámku disponovalo ve dvou traktech trojicí prostor. Štukový dekor se zachoval jen v severní dvojici prostor západního traktu. Dodatečně propojené místnosti byly klenuty valenou klenbou s protějškovými tříbokými výsečemi. Klenba byla dekorována obdobně jako vstupní síň v severním křídle. Ze štukové dekorace se však zachovaly jen fragmenty - nakoso postavené čtverce v hřebeni klenby nad vrcholy výsečí a na rozhraní jednotlivých polí klenby, tvořené ve štuku simulovanými žebírky.