دیرینگی سردر عالی قاپو به سال 923 هجری شمسی و دوران حکومت شاه طهماسب بر می گردد. در دوران حکومت شاه عباس اول اصلاحاتی در باغ صفوی صورت گرفت که منجر به شکل گیری آن به حالت کنونی شد. این در که جز هفت در باغ به شمار می رفت به سمت خیابان شهدای قزوین (خیابان سپه قدیم) و میدان شاه بود. زمان حکومت ناصر الدین شاه قاجار، این بنا دستخوش مرمت و نوسازی قرار گرفت و موجب گردید به رشد و تکامل برسد.
هنگام روی کار آمدن حکومت رضا شاه این مکان برای استقرار نیروی پلیس به خدمت گرفته شد و به خط عبدالعلی پزشکیان، نخست عبارت «نظمیه» و پس از آن «شهربانی» در کتیبه بالای سردر، نوشته شد. در زمان حکومت محمدرضا شاه بخش اضافی بالای سردر را برداشتند. به منظور زیباسازی این سردر از تزیینات و گچ بری های خاص مانند ترنجی استفاده شده که در قسمت فوقانی سردر قرار گرفته است. سردر عالی قاپو قزوین از حیث اهمیت تاریخی که داشته در سال 1313 در فهرست آثار ملی کشور ثبت شد.
بلندای سردر عالی قاپو به 17 متر می رسد و سنگ نبشته ای که به خط ثلث و کاشی معرق مزین شده، در قسمت پیشانی آن دیده می شود. خط روی سنگ نبشته، متعلق به علی رضا عباسی خوشنویس نامدار عصر صفویه است. در بخش فوقانی این کتیبه یک پنجره مشبک وجود دارد که با کاشی های زیبا تزیین شده است. دو سوی سردر عالی قاپو، چند گوشواره با ارتفاع تقریبا زیاد قرار گرفته که متصل کننده این سازه با دیگر ساختمان های مجاور هستند. یک هشتی به ایوان اتصال دارد که در دو سمت آن دو اتاق به عنوان اتاق نگهبانی وجود دارد.
در همین هشتی راه پله ای تعبیه شده که، شما را به طبقه بالاتر که محلی برای نقاره زنان بود، می رساند. در ضلع غربی آن 3 اتاق کنار هم قرار گرفته اند که بنابر یافته ها، محلی برای نگهبانان و محافظان بوده، و با روی کار آمدن حکومت قاجاری به قرائت خانه و چای خانه تغییر کردند. در قسمتی از این سردر مثل ازاره ها از کاشی های بسیار زیبا و چشمگیر استفاده شده و در بخشی دیگر از گچ بری برای زیبا سازی کمک گرفته اند. دو پنجره موجود در این سردر یکی به سمت خیابان شهدا (خیابان سپه) و دومی به سمت حیاط شهربانی دید دارد.
در واقع این سردر، مهمترین راه ورودی به دولتخانه در زمان حکومت صفویان بود. در اطراف آن ایوان های بلند ورودی با انحنا تیزه دار و سه رج نمای طاق دار در دو سوی آن دیده می شود. در دو طبقه این بنا، گوشواره هایی وجود دارد که با ستون نماهای آجری تزیین شده و هشتی که با درگاه ارتباط دارد، از یک فرم هشت ضلعی برخوردار است. در زمان مشروطه، یک رختشویخانه در ضلع شرقی بنا وجود داشت که در سال 1320 مدرسه ای تحت عنوان «امید» در محل آن احداث شد و جز نخستین مدارس پیش رفته کشور محسوب می شد.
در حال حاضر این بنا تحت نظارت سازمان میراث فرهنگی قرار دارد تا دولتخانه صفوی آن ترمیم و مرمت گردد. در سال 1391 مرمت قسمت هایی مانند: کف فرش هشتی، رنگ برداری و رنگ آمیزی درهای ورودی، ترمیم آجرهای مستعمل و تخریب شده، بندکشی توخالی هشتی و تعبیه درب های چوبی در دست کار قرار گرفت.