En 1840, l'ancien château de Coyolles, ses jardins, la ferme et de nombreuses terres deviennent par succession la propriété de Madame Daudin, née Louise-Victoire Marsaux. Sa fille et son gendre, Auguste-Ferdinand-Louis Moreau (1797-1867), agent de change à Paris, projettent vers 1850 de se faire construire un château au goût du jour, à proximité de la vieille demeure seigneuriale. Forts d'arrangements passés au moins dès 1853, les Moreau vont prendre en location auprès des exploitants de la ferme - eux-mêmes locataires de Madame Daudin - une grande terre labourable qui s'étend à l'est et au sud des jardins de l'ancien château.

Ce terrain sous-loué est réuni à différentes pièces de terre acquises par les Moreau, constituant un unique et vaste ensemble où sont aménagés un parc et des jardins comportant des plantations variées, des bosquets et une pièce d'eau. Ce parc sert d'écrin à une imposante demeure, bâtie en 1856 sur les plans de l'architecte Charles Brouty (1823-1885), accompagnée de communs et de dépendances, et destinée à servir de résidence estivale pour la famille Moreau. Charles Brouty venait de concevoir en 1854 un "château" à Fère-en-Tardenois pour Adolphe-Ferdinand Moreau, frère du propriétaire de Coyolles, et le choix de cet architecte devait s'imposer naturellement. L'inconfortable situation juridique du terrain sur lequel se dressent désormais la demeure et ses communs est améliorée grâce à un bail, passé le 16 décembre 1856 entre Madame Daudin et les Moreau. Alexandre Michaux, quelques années plus tard, mentionne la nouvelle construction comme l'une des plus belles et des plus agréables maisons de campagne des environs, avec son parc, son étang et son jardin élégamment dessiné. L'ancien château conservé servira ultérieurement d'annexe à la nouvelle résidence, qui va prendre progressivement le surnom de "Château Neuf".

Une courte biographie, rédigée après la mort de l'architecte Édouard-Maurice Bariller (1842-1918) et publiée dans une revue d'architecture, signale, parmi ses principaux travaux, des restaurations effectuées "au château de Coyolles". Toutefois, rien ne permet de savoir s'il s'agit de ce château-ci ou, plus probablement, de l'ancien manoir.

Le domaine reste aux mains de la famille Moreau jusqu'en 1920, date à laquelle les deux châteaux, la ferme, les terres, marais et prairies, sont vendus, ainsi que le mobilier. Le Château Neuf et son parc ont été séparés de cet ensemble et cédés en 1969, pour accueillir un institut médico-éducatif pour handicapés. À dater de cette période, diverses modifications ont permis à cette propriété de s'adapter à sa nouvelle destination, notamment par la suppression des pièces d'eau et par la construction de nombreux pavillons dans le parc. Le château, après avoir abrité l'administration de l'institut, est actuellement abandonné et menacé de destruction (2017).