Das Anwesen in Berthelsdorf kaufte Graf Nikolaus Ludwig von Zinzendorf und Pottendorf 1721 von seiner Großmutter, der Landvögtin Henriette Katharina von Gersdorf. Zinzendorf wurde als Gründer der Freikirche der Herrnhuter Brüdergemeine bekannt, die Niederlassungen in Europa und seit 1742 in Pennsylvanien unterhielt und Missionsarbeit in Mittel- und Südamerika, Afrika, Grönland und Nordindien ausführte.

Der Graf bewohnte das von ihm 1721/1722 errichtete Schloss bis 1727. Das bruchsteinerne Gebäude erhebt sich über einem rechteckigen Grundriss. Die schlichte Fassade wird durch gequaderte Ecklisenen betont. Den zweigeschossigen verputzten Bau deckt ein Mansarddach mit zahlreichen Dachgauben. Ins Innere führt ein einfaches Sandsteinportal mit Korbbogen und Schlussstein. Neben dem Schloss liegt das Unitätsrektorenhaus, ein zweigeschossiger, verputzter Bruchsteinbau, der um 1790 erbaut und 1897 verändert wurde.

Vier Jahrzehnte Leerstand hatten das Anwesen nahezu verfallen lassen. An mehreren Stellen regnete es herein und fehlende Regenwasserableitungen hatten zu starker Durchfeuchtung geführt. Es hatte Deckeneinbrüche gegeben, die Treppenanlage war teilweise zerstört. Stellenweise war keine tragende Statik mehr vorhanden.

Schließlich gelang es dem Freundeskreis ab 2002, das Schloss zu retten. Die Wiedereinweihung fand am Tag des offenen Denkmals 2011 statt. Die langjährige Sanierung und Restaurierung ist insgesamt gut gelungen und zeigt in vielen Details überzeugende denkmalpflegerische Leistungen. Es fehlen Restarbeiten im Inneren.

Das Zinzendorfschloss ist seit 2003 eines von über 550 Objekten, die die private Denkmalschutzstiftung dank Spenden und Mittel der GlücksSpirale, der Rentenlotterie von Lotto, allein in Sachsen fördern konnte.