Le château du Grand-Chesnay peut être considéré comme l'un des exemples les plus intéressants et homogènes du style régionaliste caractéristique de la production de l'architecte Henri Mellet à la charnière des 19e et 20e siècles. De l'ancien manoir est conservée une partie des bâtiments, transformée en communs, et la structure autour d'une cour avec portail charretier. Le château lui-même, à l'instar de Bel-Air au Pertre ou de Montbrault en Fleurigné (35), s'ancre dans la tradition constructive traditionnelle par l'emploi de matériaux locaux et de motifs faisant référence à l'architecture régionale du 17e siècle (corniche à modillons en pierre de taille, lucarnes surmontées d'un fronton cintré couronné d'une boule). Ces éléments, ajoutés à la composition du porche d'entrée et de la loggia s'inscrivant dans un petit corps individualisé et à l'utilisation de la baie en plein-cintre, sont autant de marques du style de l'architecte.