La villa venne costruita tra il 1552 e il 1555 per il nobile veneziano Francesco Pisani, su progetto del grande architetto veneto Andrea Palladio, che riutilizzò probabilmente la struttura di un preesistente edificio cui fu aggiunto l’apparato decorativo delle facciate.
La villa, un poderoso blocco dalla perfetta volumetria cubica, si eleva su due piani (più le soffitte) e presenta, sia sulla facciata principale che su quella opposta, prospiciente il giardino sul retro, due ordini di colonne (doriche al piano inferiore, ioniche in quello superiore) separati da un fregio con triglifi e metope decorate con bucrani.
Entrambe le facciate sono infine coronate da un timpano: quello del prospetto principale, oltre al fregio con il nome del proprietario, reca al centro due figure allegoriche della Fama, che sostengono lo stemma araldico dei Pisani, opera dello scultore Alessandro Vittoria. Sempre del Vittoria sono le quattro statue, riproducenti le Stagioni, poste nelle nicchie del salone, generalmente identificato come atrio, al pian terreno.
Negli interni, il piano superiore presenta un solaio in legno con travatura a vista, decorato da cassettoni in corrispondenza del salone prospiciente la strada.
Oltre il giardino è possibile ammirare il portico e il loggiato con volte a crociera che prolungano la facciata.
Dal 2006 Villa Pisani, Placco è stata riconosciuta come sito UNESCO assieme alle altre ville venete opera del Palladio.