Dvigrad se prvi put spominje 879. godine kada vlast preuzima akvilejski patrijarh, no njegovo postojanje zadire još u prapovijest, kao dio nekadašnje gradine u sastavu rimske provincije. I sam njegov naziv govori da su se ovdje prvotno nalazila dva grada. Današnje su ruševine ostaci sjevernijeg grada Moncastella, dok je drugi, Castel Parentino napušten u 10. stoljeću.

Dvigrad preuzimaju Gorički grofovi, a nedugo potom razaraju ga Đenovljani koji ratuju protiv novih vlasnika, Venecije. Mnogi su životi i gradovi izgubljeni u ovom ratu koji se velikim dijelom odvijao u Istri. Castel Parentino najvjerojatnije je tada napušten, a obnavlja se samo Moncastello. Nakon više od stoljeća mira drugu polovicu 16. stoljeća obilježio je neprestani sukob Venecije i Austrije. U to vrijeme hara epidemija kuge, a kasnije i malarije pa 1630. stanovništvo napušta grad i seli se u Kanfanar, a u Dvigradu ostaju samo najsiromašnije obitelji. Zabilježen je podatak da je 1650. godine biskup u Dvigradu blagoslovio samo tri obitelji, a dvadesetak godina kasnije napuštena je i crkva Sv. Sofije, što je značilo da je grad prepušten zubu vremena. 

Današnji ostaci predstavljaju vrlo dobro očuvan, tipični srednjovjekovni grad-kaštel. Opasan je dvostrukim zidinama koje su povezane gradskim vratima, kojih je tri kao i obrambenih kula. I današnjim Dvigradom dominira crkva Sv. Sofije koja je smještena na najvišoj točki u gradu, a na istome mjestu je od ranokršćanskih vremena. Građevina sa stilskim oznakama romanike sadašnji impozantni trobrodni oblik dobiva u 13. stoljeću, a ispred nje je glavni gradski trg s gradskom palačom. U zapadnome dijelu grada nalazile su se prostorije za vojnu posadu, dok je jugozapadni bio namijenjen obrtnicima. Preostali, podosta velik, prostor zauzimale su kuće za obične građane.