Les premiers propriétaires connus de Champdoyseau sont les Odart. Ils étaient issus d’une famille d’ancienne chevalerie originaire du Loudunais où ils occupaient le premier rang dès le XII siècle. Une branche ainée possédait Verrière tandis qu’une autre demeurait à Chant d’Oiseau. La construction était à l’époque quadrangulaire, entourée d’un fossé, avec un puits central. Elle a été démolie au XV siècle et les matériaux ont pour partie servi à l’édification des bâtiments existant dont il ne subsiste que le corps de logis principal.
Au XV siècle
La lignée débute avec Emar I Odart cité en novembre 1253, lors du don d’un fief par Alphonse comte de Poitiers. L’un de ses descendants Jean, combattit les anglais en Gascogne aux côtés du Connétable d’Albret. Il fut ensuite conseiller et chambellan de Charles VII.
D'après la tradition, Jeanne d'Arc, allant de Chinon à Poitiers, aurait passé une nuit à Champdoyseau, autour de 1429–1430.
Dans la seconde moitié du XV siècle, Simone Odart (ou Isabeau) épouse Raymond de Corguilleray auquel elle apporta le fief. Son fils Thomas fit aveu pour Champdoyseau à Berrie en 1486 et 1499. Il décéda sans enfant. Ses biens revinrent à sa sœur Jeanne mariée à Philippe de Savigny que l’on retrouve à Champdoyseau en 1518.
Dans le courant du XVI siècle siècle, il passa à Charles de Telligny (1565), puis à Gislebert Chasteigner (1569), avant d’entrer dans la famille de Sainte-Marthe.
Famille de Sainte-Marthe
Jacques de Sainte-Marthe (1517 † 1587), seigneur de Champdoiseau, est le premier personnage de la famille de Sainte-Marthe à posséder Champdoiseau, sans doute à la suite de son mariage avec Renée Le Proust en 1555. Docteur en médecine, médecin de Henri II, François II et Henri III, il fut enterré dans le chœur de l’abbaye de Fontevrault. De son mariage avec Renée Le Proust il eut cinq enfants.
Le manoir passa ensuite à Louis de Saint-Marthe, seigneur de Champdoiseau (1565), avocat et homme de lettres, mort à Paris en 1640, puis à François I de Sainte-Marthe, seigneur de Champdoiseau (1571) avocat, homme de lettre, chef du conseil du cardinal de Richelieu, mort en 1641. François II de Sainte-Marthe, seigneur de Champdoiseau, (° 1616), avocat au parlement et au grand conseil, se retira assez tôt a Champdoiseau et y termina sa vie. Il eut sept enfants, dont Gaucher-Louis de Sainte-Marthe (1647 † 1700), militaire, et Denis de Sainte-Marthe, (1650 † 1725), seigneur de Champdoiseau, religieux, homme de lettres, Supérieur général des bénédictins de Saint-Maur. Son frère, Claude Sainte de Marthe (1620 † 1690), fut théologien, hommes de lettres, et confesseur de l’abbaye janséniste de port Royal.
Après le XVII siècle
Avec Denis de Sainte-Marthe, la famille de Sainte-Marthe s’éteint et Champdoiseau sombre dans l’oubli. Il ne semble pas avoir été l’objet de vente ou de destruction durant la révolution et devient une ferme. Très peu entretenu, il a été quasiment laissé à l’abandon jusqu’à ces dernières années.