Don Ferrante Gonzaga, capitano generale e luogotenente dell’Imperatore, promuove dal 1549 una notevole opera di difesa, che circonda Milano e difende il Castello con una fortificazione a stella a dodici punte, quanto di più aggiornato per l’epoca in termini di fortificazioni. L’antica dimora sforzesca diventa residenza per una vasta guarnigione. Entro il recinto dell’edificio trovano posto, come sappiamo da testimonianze letterarie e fonti iconografiche, una farmacia, un ospedale, botteghe, una panetteria, due forni, un’osteria, una “nevera” per conservare il ghiaccio, due chiese e vasti depositi. I lavori e il mantenimento della guarnigione sono a carico dei Milanesi.

Della presenza spagnola in Castello sono testimonianza, oltre all'antico ospedale ora Museo della Pietà Rondanini, le insegne dipinte nel 1555 di don Suarez de Figueroa, il castellano di Filippo II, ancora visibili nella sala II degli appartamenti ducali e gli stemmi che ornano il soffitto della sala VII a celebrazione delle nozze tra Filippo II e Maria Tudor (1555). Le due sale sono parte del Museo d'Arte Antica.