Das Gebiet wurde 863 von König Ludwig dem Kloster Niederaltaich geschenkt. Es wird vermutet, dass Zeillern zu Beginn des 11. Jahrhunderts an deren Vögten, die Grafen von Bogen und Zeydlarn übergegangen ist. 1052 wird ein "Chuno von cidelaren" erwähnt, der an dieser Stelle eine Wasserburg besaß. Urkundlich gesichert als Herr von Zeillern ist erst Hartnit von Traun (1239 – 1280).

Als Otto der Jüngere von Traun 1329 starb, verkauften seine Kinder die Herrschaft an Jans von Capell. 1361 wird Ulrich von Kremsdorf als Herr von Zeillern erwähnt. 1380 belehnte Herzog Albrecht III Bernhard von Seisenegg mit dem Schloss, da sich mittlerweile die Habsburger die Oberherrschaft gesichert hatten. 1413 wurde ein eigenes Landgericht Zeillern eingerichtet und mit der Herrschaft verbunden.

Zeillern wurde 1532 von Johann Baptist von Lappitz käuflich erworben. Mit seinem Sohn Hans Andrä starb 1567 die Familie aus. Das Gesamtvermögen wurde nun in zwölf Teile aufgeteilt. Diese Zersplitterung führte 1577 zum Verkauf der Anteile. Käufer war Albrecht von Enenkel, auf den zuvor nur ein Minderheitsanteil der Herrschaft entfallen war. 1582 veräußerte er Zeillern an Philipp Jakob von Grünthal. Dieser begann mit dem Umbau des alten Schlosses. 1605 kaufte Wolf Friedrich Freiherr von Tattenbach das kurz zuvor um zwei Trakte erweiterte Schloss. Zur Zeit der Türkeneinfälle zählte Zeillern zu jenen Fluchtorten der Zivilbevölkerung, die stets in einem verteidigungsbereiten Zustand gehalten werden mussten.

Die Tattenbacher verkauften Zeillern 1664 an Conrad Balthasar Graf Starhemberg. Die Starhemberg ließen die Herrschaft stets von Pflegern verwalten. Gegen Ende der Herrschaft der Starhemberger verfiel das Schloss mangels Pflege mehr und mehr. 1867 musste Camillo Rüdiger Fürst von Starhemberg die Sequestrierung des Gutes hinnehmen. Danach ging es in bürgerliche Hände über, die meist relativ rasch wechselten. Der letzte private Guts- und Schlossbesitzer, Franz Kirchweger, verkaufte den größten Teil des zum Schloss gehörenden Grundes an Bauern der Umgebung.

Das Schloss wurde 1898 je zur Hälfte vom Verband der Genossenschaftskrankenkassen Wien und der Allgemeinen Arbeiter-, Kranken- und Unterstützungskasse Wien erworben. Letztere wurde 1933 Alleinbesitzerin von Schloss Zeillern. Aus ihr ging schließlich die Pensionsversicherungsanstalt der Arbeiter hervor, die das Gebäude als Genesungsheim führte. 1970 entsprach das Gebäude nicht mehr den gestiegenen Ansprüchen und wurde an Franz Eichinger aus Wien verkauft. Dieser veräußerte es 1976 an die Marktgemeinde Zeillern. Es gelang aber erst 1982 einen dauerhaften Verwendungszweck zu finden. Seit 1988 wird es als Seminar- und Schulungszentrum vom Niederösterreichischen Blasmusikverband und vielen anderen Veranstaltern genutzt.

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