Верхні замак стаў засяляцца палачанамі ў XI ст. і да XVII ст. быў цэнтрам горада.
Першапачаткова полацкае гарадзішча знаходзілася на рацэ Палаце ў 800 м ад Верхняга замка. Полацк паўстаў як гандлёвы цэнтр славян-крывічаў на Заходняй Дзвіне і Палаце, на скрыжаванні еўрапейскіх шляхоў, на стыку гістарычных і культурных традыцый Захаду і Усходу. Пасля таго, як горад на рацэ Палаце быў разбураны ў канцы X ст., будаўніцтва дзяцінца пачалося ў XI ст. на новым месцы - на тэрыторыі Верхняга замка. Яно было больш выгадным у стратэгічным стаўленні – гэта месца ўпадзення ракі Палаты ў Заходнюю Дзвіну. Узнёслы ўчастак з абрывістымі схіламі і трапецападобнай пляцоўкай больш 9 га быў з усіх бакоў «замкнуць» вадой, ад чаго і атрымаў назву замак. З паўднёвага боку дзяцінец амывала рака Дзвіна, з захаду і часткова з поўначы – Палата, а з усходу ў старажытнасці праходзіў глыбокі роў, дзе працякаў Чорны раўчук.
Верхні замак фармаваўся на працягу некалькіх стагоддзяў. Па крыніцах XVI – XVII стст. ён быў акружаны валам, драўлянымі сценамі і вежамі, у XVI ст. іх было дзевяць, а ў XVII ст. – 10. Усходняя вежа была самай вялікай і, магчыма, каменнай, звалася яна Чырвоная (Каралеўская). Драўляныя вежы зваліся Парадная, Гуська, Новая, Ваяводная, Баярская, Мошна і інш. На Верхнім замку жылі князі, духавенства і рамеснікі. Як адміністрацыйны цэнтр Верхні замак існаваў да XVII ст. У сувязі з развіццём ваеннай справы ён страціў фартыфікацыйнае значэнне, а затым і палітычную функцыю. Драўляныя сцены і вежы да нашых дзён не захаваліся.
Захаваны культурны пласт Верхняга замка даволі магутны – ад 0,7 да 5 м. Археалагічныя знаходкі нагадваюць пра заняткі палачан, побытавыя умовы гараджан, гандлёвыя сувязі.