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Le château se trouve au 38 rue du Plessis à Chailles (41120) dans le département du Loir-et-Cher en région Centre Val-de-Loire.

Le château de Villelouet, XVIIe siècle remanié aux XVIIIe et XIXe siècles, est situé sur les bords du Cosson, il possède une très belle cour d'honneur fermée de grilles et une remarquable chapelle de style troubadour

Le château présentait deux tours cantonnant un corps central, le tout entouré de fossés.
Par la suite, deux ailes symétriques fermèrent la cour formant un U.

Au XVIIIe siècle, l'architecte Jean-Baptiste Collet reprend les façades du corps central, perce le comble de lucarnes et aménage les intérieurs.
L'architecte dissimule les tourelles médiévales et perce de larges baies la façade sur parc.

En 1840, des travaux de restauration sont conduits par l'architecte Courtiller.
La chapelle, de style néo-flamboyant, a été intérieurement décorée par Maurice de Vaines.
Une ferme modèle est bâtie, le parc redessiné et l'allée d'accès créée.
La laiterie de propreté associée à une grotte rustique, sous l'étable principale de la ferme modèle, ne semble pas de la même époque.

Les façades et toitures du château ; la chapelle en totalité ; les quatre bâtiments de la ferme modèle ; la laiterie de propreté et sa grotte rustique en totalité sont inscrits par arrêté du 9 janvier 2006 aux Monuments Historiques.