La villa, di impianto quattrocentesco, sorge probabilmente sui resti di un’antica fortezza che i Padovani avevano costruito a difesa dei propri confini prima che la famiglia dei Delesmanini, attorno al Duecento, provvide ad ampliare e trasformare. Nel 1238 il castello venne completamente distrutto per mano di Ezzelino da Romano e un paio di secoli più tardi sullo stesso sito venne per l’appunto edificata la villa.
L’edificio venne totalmente restaurato e affrescato dall’architetto e pittore di scuola tiepolesca Andrea Urbani tra il 1762 e il 1773. I rimaneggiamenti interessarono specialmente la forometria, con l’inserimento della grande trifora sul balcone al piano nobile e la modifica delle finestre ai suoi lati, oltreché la decorazione interna ad affresco.
Il complesso è caratterizzato da una sopraelevazione mediana aperta in una trifora e coronata da un timpano triangolare raccordato da volute alla cornice sottostante; al piano terreno è presente la cappella privata fatta allestire, nell’Ottocento, dai Vendramin, in cui era custodita una tela di Palma il Giovane raffigurante la Madonna col Bambino e i Santi.
Gli interni della villa sono caratterizzati da un profluvio di apparati decorativi sia alle pareti, con stucchi e affreschi, sia a pavimento, decorato con piastrelle blu chiaro di Delft; al piano nobile i cicli pittorici riproducono finte architetture a colonne in cui sono inseriti paesaggi fantastici, gruppi scultorei in finto bronzo, ma anche fontane e cigni.