A concepção da obra obedecia à proposta chamada de panóptico, que consistia em uma instalação com um ponto de observação a partir do qual todos os prisioneiros poderiam ser vigiados, facilitando o controle sobre a população carcerária.
As celas eram dispostas na borda de edifícios circulares e no centro deles existiam torres de observação com guardas que vigiavam os presos o tempo inteiro. Mas isso não era tudo, pois os presos eram vigiados e não podiam ver os guardas, que observavam a partir de pequenas janelas na torre. O complexo prisional possuía cinco estruturas circulares e deveria conter conter 2.500 presos ao todo.
Presos famosos como Fidel Castro e seu irmão Raul foram detidos no Presidio Modelo entre 1953 a 1955 e depois da Revolução Cubana, em 1959, os Castro passaram a enviar para lá quem resistia ao governo, mas também pessoas que eram presas por outras razões, como homossexuais e variados grupos tidos como indesejados pelo regime político e social.
Nos tempos da Revolução o presídio chegou a números de superlotação que atingiam por volta de 8 mil prisioneiros. A situação precária motivou rebeliões, greves de fome e muitas dificuldades para manter a ordem, levando ao fechamento da instalação prisional de 1967.
Hoje o local serve como ponto turístico e a sede administrativa do presídio abriga atualmente uma escola.
