Aux portes de Bouray-sur-Juine, le château de Mesnil-Voysin offre la façade harmonieuse de ses communs avec ses encadrements de baies en brique, ses lucarnes à frontons triangulaires et circulaires qui contrastent avec l’architecture du château. La cour dessert l’orangerie, les cuisines, les remises et les ateliers. Au centre de la cour des communs, un immense et superbe colombier coiffé d'une poivrière présente ses 3.000 boulins (nichoirs intérieurs), sa splendide charpente et son dénichoir mobile.
Dès le XIIe siècle, on trouve la trace d'un chevalier Gautier "Seigneur du Mesnil", homme lige du roi Philippe Auguste. Il assure un tour de garde au château de Monthléry, fief suzerain.
Une charte de 1213 fait état d'un "Mesnil-Trassebouille", titre conservé jusqu'au XVIIe siècle avec des altérations : Trasseboule, Trassebourg, Transbourg.
Au XVe siècle, la famille Karnazet d'origine bretonne en est propriétaire. Yves de Karnazet épouse Marguerite Bureau, fille de Gaspard Bureau, grand maître de l'artillerie de France. A sa mort, sa veuve se remarie avec Charles Buz, écuyer, seigneur de Villemareuil. Par dévolution, le domaine passe successivement aux mains de René de Karnazet, puis de Guillaume de Karnazet. En 1455, Jean de Vaillant en est possesseur.
Le "vieux château", dont on connaît peu de choses, comportait un seul corps de logis bâti sur un axe nord-ouest, près de la Juine vers Lardy. En 1509, Dehery Duverger hérite du domaine. A la suite de plusieurs héritages, la propriété revient à Renée Sabathier, épouse de Guillaume Hérouard, secrétaire de la chambre du Roi. Elle fait ériger la chapelle en 1611 où elle est inhumée en 1616. Le château est abattu en 1633-1634 par François Jameau, maçon à Lardy.
Le château est classé en 1980 à l’inventaire des Monuments Historiques.