Dış surlar, orta surlar ve iç kaleden oluşan Zil Kalesi'nin dış kale kısmının kapısına, kuzeybatı yönündeki patika bir yolla ulaşılıyor. Orta surlar bölümüne ise bir teras yardımı ile çıkılıyor. Buradan ikinci bir kapı yardımı ile kale içerisine giriliyor. Orta kale içerisinde muhafız binası, şapel ve baş kule olmak üzere üç önemli yapı bulunuyor.

Duvarlarındaki hatıl izleri ve kiriş deliklerine baktığımızda, kulenin dört katlı olduğunu anlayabiliyoruz. Duvarlar üzerinde, doğu, yani vadi ve manzara tarafında kemerli pencereler, diğer taraflarda ise mazgal delikleri yer alıyor. Kulenin üstünün ise dendanlı bir teras şeklinde olduğu belirlenmiş.

Şehrin diğer kaleleri olan Varoş Kale, Ciha Kalesi ve Kız Kalesi gibi Zil Kalesi de, hem bölgenin hem de Bayburt'a ulaşan önemli bir ortaçağ kervan yolu üzerinde güvenliği sağlıyormuş. Osmanlılar tarafından bölgenin fethedilmesiyle birlikte, Zil Kalesi'nin kullanılmaya devam edildiği biliniyor.