Graines è un tipico esempio di castello primitivo valdostano. Era composto essenzialmente da un'ampia cinta muraria, di circa 80 metri per 50 e di forma irregolare per adattarsi alla natura del terreno, che racchiudeva all'interno le altre costruzioni tra cui una grande torre quadrata ed una piccola cappella, le uniche di cui sia rimasta traccia.
La torre quadrata, o donjon, mostra una struttura massiccia e misura più di 5,5 metri di lato. Essa era il mastio del castello, originariamente merlato, ma privo di copertura a vista. Oltre ad essere l'abitazione del signore rappresentava l'ultimo baluardo della difesa, come dimostrano le piccole finestre e l'ingresso posto a quasi cinque metri dal suolo, raggiungibile solo con l'aiuto di una scala che poteva essere rimossa in caso di assedio. In un secondo tempo fu aggiunto alla torre un nuovo corpo di fabbrica per ingrandire l'abitazione.
La cappella romanica è dedicata a san Martino. La titolatura della cappella, diversa dal patrono dell'abbazia vallesana, San Maurizio, priva di sostegno la supposizione che sia stata costruita dai suoi monaci, che in origine avrebbero anche abitato il castello, supposizione che non trova alcun riscontro storico e neppure nella tradizione locale. È costituita da un'unica navata, lunga circa otto metri, che termina con un'abside semicircolare. Di essa è rimasta unicamente l'abside romanica semicircolare, la muratura perimetrale, la facciata con il campaniletto a vela. La copertura è scomparsa da tempo.
