Datable de la fin du 17e siècle (vers 1694) : cette caserne dite "caserne haute" apparait sur le plan de 1704 de l'ingénieur Robelin. A l'époque de sa construction, l'île Cézon - dominée par la tour d'artillerie - n'est entourée que de retranchements. Caserne composée à l'origine d'un corps de garde (au centre), d'un magasin aux ustensiles pour l'artillerie (au nord) et d'un magasin à poudre (au sud). Elle est protégée d'un bombardement naval par la tour d'artillerie et le massif rocheux.

Dans la seconde moitié du 18e siècle, une guérite a été implantée immédiatement à côté de l'entrée du magasin à poudre afin d'accueillir un soldat en faction. Une seconde guérite - accostée au mur de la façade principale de la caserne - est figurée sur le plan de 1811 signé par Barazer.

Une construction a été accolée au pignon nord de la caserne : elle est identifiée comme le "logement des cantonniers" (1811). Elle était dotée d'une cheminée (élévation de 1858). Le magasin aux ustensiles pour l'artillerie a vraisemblablement été transformé en cage d'escalier permettant la distribution des combles (projet de 1858). En raison de la construction d'un nouveau magasin à poudre en 1859, le magasin à poudre est transformé en logement.

Durant la Seconde Guerre Mondiale, le magasin à poudre a servi à entreposer des munitions comme en témoigne une étagère murale en béton armé.

La caserne haute du fort Cézon a fait l'objet d'un débroussaillage et d'une cristallisation durant l'été 2016 par l'Association Cézon. Une auge en granite a été découverte devant la caserne. Il s'agit de la plus ancienne caserne de l'île.