Кто был архитектором и главным строителем Гамлеборга неизвестно. Вульфстан, путешествуя из Хедебю в Трусо, в 890 году писал, что уже в то время, на Борнхольме был свой король. Однако есть подтвержденные сведения, что при Харольде Синезубом и Кнуте Великом, Гамлеборг использовался, как резиденция датских монархов.
Гамлеборг использовался на протяжении всего десятого века, как убежище от пиратов и морских конунгов викингов. В 1150 году цитадель была заброшена. Археологические раскопки 1950-х годов показали, что крепость не была уничтожена в результате боевых действий, люди просто перестали в ней жить, отдав предпочтение более современному Lilleborg.
Крепость занимала территорию 27000 квадратных метров. Стены частично были построены из огромных валунов и скал, которые были установлены в мягкий глиняный грунт. И по сей день, каменные стены отчетливо видны. С северной и южной стороны крепостные стены были около 6 метров, с запада и востока чуть ниже. Вокруг внешней стены имелся ров.
Первая линия обороны состояла из огромного вала, построенного из огромных валунов. Внутри крепостной стены располагались жилые постройки и магазины, контуры фундаментов некоторых домов можно увидеть и сегодня. Толщина стен была около 2 метров, а высота от 4 до 6 метров. Северные ворота были более широкими и являлись центральным въездом внутрь крепости. С северо-западной стороны имелась сторожевая башня. Южные ворота были замурованы, вместо них были прорублены новые, более крупные ворота, с юго-западной стороны.