Jean Sève est né à Lyon en 1561. Il commence sa carrière par l’exercice d’une charge de conseiller du roi avant de devenir en mars 1585 receveur général des finances à Lyon, puis échevin de la ville de Lyon en 1601. Ce dernier titre lui permet, suivant la législation royale, l’accession à la noblesse. La construction d'un château est un attribut nécessaire pour conforter ce statut. En 1606, la seigneurie de Fléchères est achetée à des nobles protestants, partis s'établir à Genève, par Jean Sève, lui-même calviniste. A sa mort, il nomme son cousin germain Mathieu Sève, héritier universel.

La composition du bâtiment principal, avec un grand corps de logis de trois étages encadré de petites ailes, est surprenante. Elle s'explique par la présence d'un temple calviniste de 250 mètres carrés au troisième étage du bâtiment central, éclairé par sept fenêtres sur chaque façade. Après l'édit de Nantes (1598), le culte public n'était plus autorisé aux réformés que dans les seigneuries de haute justice. Comme aucun signe extérieur n'était autorisé, les triples fausses fenêtres au sud et au nord ont une ampleur inhabituelle afin de symboliser la Sainte Trinité. Pour laisser à Dieu la place d'honneur au niveau supérieur, les appartements se cantonnent dans les petites ailes et dans les tours.

Prévôt des marchands de Lyon pour les années 1630-1631, c’est en 1631, que Mathieu de Sève devenu baron de Fléchères, seigneur de Villette et de Fromente à la suite du décès de son cousin, se charge de faire aménager et décorer son magnifique château de Dombes dont la construction était terminée. Pour ce faire, il fait appel à un maître fresquiste italien alors renommé et présent à Lyon : Pietro Ricchi (1606-1675). Né à Lucques en Toscane, Pietro Ricchi s’est formé sur les grands chantiers de Florence puis dans l'atelier de Guido Reni à Bologne. Il vient tenter sa chance à Lyon, où de nombreux marchands et banquiers lucquois sont établis. De son séjour de quatre ans (Provence, Lyon, Paris), rien n'a survécu sauf les décors du château de Bagnols (Rhône) et surtout ceux du château de Fléchères.

Les fresques du château constituent un témoignage essentiel de l’œuvre française de Pietro Ricchi, et plus largement de la peinture décorative sous Louis XIII. L’artiste a peint à Fléchères au moins neuf salles. Le visiteur peut apprécier les décors peints de la magnifique salle des chasses, de celle aux colonnes torses ornée des quatre vertus cardinales, ou bien de celles, pour le moins surprenantes par leur composition et leur effet, de la chambre des perspectives. Dans la chambre d’Hercule figurent des scènes mythologiques où le héros romain prend la physionomie d’Henri IV. La chambre de la parade représente un défilé d’hommes en armes qui pourrait bien évoquer l’entrée triomphale d’Henri IV à Lyon en 1595 organisée par les Sève en marque de leur soutien accordé au roi. Pour représenter ce moment capital dans l'ascension de la famille Sève, Pietro Ricchi peint tout autour de la pièce les soldats qui figurent sur la gravure de l'événement : tambour, porte-drapeau, hallebardier, mousquetaire, etc.

Le château est classé au titre des monuments historiques depuis 1985. La ferme et le parc sont inscrits depuis 2001. L'ensemble fait l'objet de restaurations régulières engagées par les propriétaires depuis leur acquisition en 1997.