L'ancien château de Vaujours a été détruit pour être remplacé par une demeure néo-classique à la fin du XVIIIe siècle. On connait l'aspect de l'ancien édifice grâce à la gravure qu'en a fait Claude Chastillon. Au XIXe siècle, la demeure devient le lycée Fénelon qui accueille encore aujourd'hui des élèves de l'école maternelle au lycée.
Peu après 1770, le seigneur de Vaujours, le baron Jean-Philippe de Maistre, fait démolir le château gravé par Claude Chastillon. À son emplacement, il fait édifier une demeure plus moderne, telle qu'on les conçoit au XVIIIe siècle. Réalisé dans le pur style néo-classique, le corps central au fronton cintré, côté cour, et attique, côté jardin, est flanqué de deux pavillons. Il ne reste que des vestiges du grand parc sur lequel le château était situé. Le domaine est clos par une grille élégante que l'on peut opposer à celle du château Mathieu. Réalisée au siècle suivant et seul vestige de cette demeure qui s'élevait rue de Coubron, la surabondance de son décor témoigne du goût dominant du Second Empire. Celle du baron de Maistre répond, au contraire, à la sobriété du XVIIIe siècle.
La décoration intérieure du château de Vaujours, de style Louis XVI, est d'origine. Au rez-de-chaussée, un vestibule à colonnes toscanes dessert deux salles, ornées de bas-reliefs célébrant les bacchanales et les quatre saisons, tandis qu'un escalier monumental donne accès à l'étage. Selon la tradition, le badigeon qui recouvre les murs dissimulerait des fresques au thème que l'on pourrait qualifier de "léger".
Le célèbre graveur Claude Chastillon (1559-1616) qui réalisa pour Henri IV de nombreuses vues topographiques, a représenté dans son ouvrage La Topographie française, édité vers 1641, un dessin du premier château de Vaujours. De cet édifice seigneurial, il ne reste aujourd'hui qu'une vaste grange dîmière, le plus ancien des bâtiments de Vaujours.
La famille de Maistre conserve cette demeure jusqu'en 1839, date à laquelle le lycée Fénelon en prend possession. Parfaitement entretenu, il présente un ensemble exemplaire de l'architecture du XVIIIe siècle, malgré les constructions réalisées au XIXe siècle et nécessitées par l'extension de l'école.
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