Tokom 1870-ih godina austro-ugarski naučnik i putopisac Feliks Kanic identifikovao je u centru grada Kula impresivne ostatke utvrđenja Kastra Martis. Tvrđava je smeštena na strmoj južnoj padini iznad defilea reke Vojniške, u centru današnjeg grada Kula. Arheološkim istraživanjima utvrđeno je da je na istoj padini pre izgradnje tvrđave postojalo malo trakijsko-rimsko naselje, koje je postojalo od I milenijuma pre nove ere.
Tvrđava je deo obnovljenog Dunavskog limesa Rimskog carstva nakon gubitka Dakije krajem III veka. Verovatno je izgrađena od strane cara Dioklecijana na prelazu između III i IV veka. Ona štiti put od Bononije do Singidunuma preko Vrške čuke – najseverozapadnijeg prelaza Stare planine. Godine 343 episkop episkopije Kastra Martis učestvuje na ključnom Serdičkom saboru. Pominje se 377 godine, kada kroz nju prolazi car Gratijan sa svojim odredima na putu za Trakiju. Godine 408 Kastra Martis je kratko osvojena od strane hunskog vođe Uldisa. U V veku Prokopije Cezarijski pominje Kastra Martis među glavnim obnovljenim tvrđavama cara Justinijana I (527–565). Tvrđava je uništena pri avarskim napadima na carstvo 586–587. Tokom XIII–XIV veka utvrđenje je delimično obnovljeno i korišćeno za odbranu Vidinskog carstva.
Tvrđava se sastoji od 2 dela – malog kvadratnog utvrđenja i većeg kastela, smeštenog južno od njega. Prvobitno je izgrađeno kvadratno utvrđenje, datirano krajem III – početkom IV veka, kad car Dioklecijan intenzivno gradi takva utvrđenja u graničnim oblastima carstva. Utvrđenje ima dimenzije 40 x 40 metara sa velikim kulama na uglovima prečnika 12,5 metara. Ono je veoma dobro očuvano i potpuno istraženo. Njegovi zidovi su od kamena i trostrukih zidova od opeke debljine 2,2 metra, sa očuvanom prosečnom visinom 2 metra iznad podova. Jugоistočna kula se uzdiže na 16,3 metra i upravo ona daje ime savremenom gradu. Utvrđenje je pristupačno samo sa juga, gde se nalazi kapija sa dvokrilnim vratima. Verovatno krajem IV veka kapija je ojačana užim zidom od 3,3 metra od prvog, formirajući stražarske prostorije i nadkapijsku kulu. Južno od utvrđenje smešten je vojni logor, koji je u drugoj četvrtini IV veka za Konstantina Velikog (306–337) ojačan bedemima debljine 4,3 metra. Tvrđava ima oblik nepravilnog četvorougla sa 7 višestranih kula na površini od 15,5 hektara. Severozapadno od tvrđave otkriveni su temelji rimske terme, što pokazuje da je izvan tvrđave živelo civilno stanovništvo.
