L’edificio venne totalmente trasformato a partire dal 1560 per volere del conte Bernardo Schio. Nel 1566 i lavori erano finiti, dopo che la facciata, verosimilmente progettata da Palladio, venne portata a termine. L’autografia palladiana sarebbe confermata dai due livelli: rustico il pianterreno e classicheggiante il piano nobile, con tre finestre sormontate da timpani e delimitate da balaustre che occupano gli intercolumni tra quattro semicolonne corinzie.
Gli interni, più volte modificati nel corso dei secoli, oggi non sono più leggibili nella loro disposizione originaria.