La villa, progettata da Andrea Palladio tra il 1552 e il 1553, venne inaugurata con l’ingresso del proprietario, Giorgio Cornaro (figlio minore di una ricca famiglia veneziana), in occasione delle sue nozze: del complesso erano all’epoca costruiti la parte centrale e le ali. Nel 1569 Vincenzo Scamozzi progettò e costruì la grande barchessa, inglobando preesistenze quattrocentesche, in cui furono inserite stalle, carriaggi e foresteria.
La villa, a pianta quadrata centrale, si sviluppa su due piani e possiede due facciate monumentali, che si aprono rispettivamente sulla campagna e sulla strada; in quest’ultimo caso l’edificio si affaccia su un giardino all’italiana con recinzione aperta costituita da una cancellata retta da pilastri decorati da statue. Il pregevole edificio, esempio unico tra le opere palladiane, è caratterizzato da un doppio loggiato aggettante su entrambi i fronti, coronato da un timpano triangolare, mentre i volumi di servizio, di quota inferiore, sono leggermente arretrati rispetto alla linea delle facciate. Il doppio loggiato, composto da sei colonne, è di ordine ionico al piano terreno e di ordine corinzio in quello nobile. Gli interni dell’edificio risultano particolarmente lussuosi e curati. Andrea Corner commissionò la decorazione a stucco di soffitti, sovrapporte e camini del piano terreno e di due camerini del piano nobile a Bortolo Cabianca, mentre le raffigurazioni pittoriche delle storie tratte dall’Antico Testamento al piano terreno e del Nuovo in quello superiore sono a opera di Mattia Bortoloni.
Nelle pareti del salone, provvisto di quattro colonne, sono scavate sei nicchie in cui trovano posto le statue degli antenati della famiglia Cornaro (a opera di Camillo Mariani), secondo una tradizione di autocelebrazione di ascendenza classica.
