Los primeros documentos que demuestran la existencia del municipio lo sitúan en el s. XI, aunque la primera mención a su nombre se da en el s. XIII: «Castillejo».

Existen varias teorías toponímicas sobre Castillejo de Mesleón. La primera, hace referencia a un castillo (actualmente inexistente pero documentado y situado anejo al municipio) en el cual habitaba una "mesnada". Se refiere a un antiguo batallón de mercenarios que estaban bajo las órdenes del señor feudal o noble dirigente. La mesnada era un grupo de guerreros que se reunían bajo un líder para combatir en batallas y conflictos armados. A menudo eran mercenarios que luchaban por dinero y otras recompensas, y estaban compuestos por soldados de diversos orígenes y habilidades. La mesnada era un elemento común en la Edad Media y fue utilizada por muchos señores feudales y nobles para asegurar su poder y proteger sus tierras y propiedades.

Otra hace referencia a la persona que llevó a cabo la repoblación del municipio, llamado «Mer-león». El actual municipio no se componía sólo de este pueblo, sino que es fruto de la segregación de otras localidades.

A mediados del s. XIX, Castillejo aparece citado por el Diccionario Geográfico de Pascual Madoz, quien da al pueblo 224 habitantes repartidos en 52 casas. Respecto a infraestructuras, contaba con escuela primaria, iglesia parroquial (Nuestra Señora de la Asunción) con cura adscrito, ermita (San Roque) y cementerio alejado. Asimismo alojaba dos paradores, una casa de postas y una posada debido al tránsito de la carretera de Bayona en el terreno adyacente al pueblo que aportaba una cierta actividad económica al margen del sector primario. No obstante, la mayor producción castillejana, igual que el resto de los pueblos de la región, era la ganadería, sobre todo lanar y vacuna, alimentada por los pastos que regaba el vecino río Serrano.

Soto de Sepúlveda, pedanía, está a unos 2 km, remontando el río Serrano, hacia el este. Fue agregado a Castillejo sobre 1850 cuando contaba con una población de 82 habitantes. 

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Situado en el PK 1110 de la A-1, está a 71,2 km de Segovia capital.

Al norte, siguiendo la A-1 está, a 8,5 km, Boceguillas. También por la A-1 y un poco más al este, a 12,9 km está Turrubuelo municipio de Boceguillas.

Por la SG-911 hacia el este se llega a Riaza a 11,4 km.

Al sureste, por la SG-119 que conecta con la N-110 está su pedanía, Soto de Sepúlveda a 3,1 km.

Al sur por la A-1, Cerezo de Abajo a 8,1 km.

Más hacia el suroeste Duruelo a 14,2 km. 

Sepúlveda a 14,8 km está al oeste.

Fiestas y Tradiciones

San Isidro. El 15 de mayo se hace una rogativa con la bendición de los campos.

Fiestas de San Antonio. El 13 de junio es una fiesta que había desaparecido oficialmente pero que se ha vuelto a recuperar con misa, procesión y juegos tradicionales como “el chito” o “ los bolos”.

Ntra. Sra. de la Asunción y San Roque. El 15 y 16 de agosto. Las fiestas más concurridas de Castillejo de Mesleón. No faltan las misas, las procesiones a ritmo de jota y las tradicionales pujas por los palos de las andas y la subida al trono de la Virgen y de San Roque. Además de los actos religiosos, hacen diversas actividades lúdicas junto al río Serrano y en la antigua fragua, como los juegos de bolos y chito, partidos de pelota…

Fiesta de los Mayores. También en agosto hacen un homenaje a las personas mayores del pueblo. Lo organiza la Asociación El Pinganillo.

Cabalgata de Reyes.  Con más de 35 años de celebración y cuyo recorrido y organización aúna a Castillejo de Mesleón con Santa Marta del Cerro, Cerezo de Abajo, Cerezo de Arriba y Sotillo, rotativa y con carácter democrático varía el pueblo de salida y llegada cada año. 

Es el Ayuntamiento quien compra un regalo a cada niño apoyado por el censo enfitéutico. Según la historia, desde la Edad Media hasta los años 40 del pasado s. , los dueños y señores cobraban la explotación de las tierras que trabajaban los hombres del pueblo. Era un censo “enfitéutico”. En esa década fueron a juicio para conseguir la propiedad de los “praos” para la población del censo y como ganaron, pasaron a ser beneficiarios de sus ganancias siempre que cumplan unos requisitos. Con estas ganancias ayudan a los gastos de estas celebraciones. Del cultivo a la plantación de álamos blancos y finalmente al alquiler para las antenas de telefonía móvil.