Recenti ricerche storiche hanno individuato in Vincenzo Grimani il probabile committente delle trasformazioni dell'antica dimora posseduta in origine dai Loredan, attuate tra il 1557-1567 per le nozze di Isabetta Grimani con Andrea Molin. L'attribuzione del progetto architettonico appare connessa alla presenza di Andrea Palladio nel cantiere confinante di Villa Badoer e alle sue sembianze palladiane che avvalorano la possibilità di un intervento di Domenico Groppino, allievo e collaboratore del Palladio. L'imponente facciata si caratterizza per il podio bugnato ad arcate che sostiene la fronte con pronao esastilo e frontone triangolare, a cui si accede attraverso una scalinata suddivisa in due rampe laterali. Gli ambienti interni presentano una decorazione ad affresco con grottesche, eseguita verso il 1564, anno del matrimonio tra Isabetta e Andrea, basata sui temi dell'amore e della fecondità , per molto tempo attribuite al Giallo Fiorentino, opera invece di un anonimo della cerchia artistica di Giuseppe Porta Salviati, cui apparteneva anche il Giallo Fiorentino. La villa era dotata all'origine di due barchesse simmetriche, delle quali oggi resta solo quella sul lato O. Nelle mappe del Catastico veneto del 1775, la proprietà risulta essere di Giovanni Francesco Correr.