La villa, da non confondersi con la più celebre villa Pisani di Stra, anch'essa progettata da Andrea Palladio, venne disegnata dal grande architetto veneto nel 1542 per i fratelli Vettore, Marco e Daniele Pisani, e costruita nei tre anni seguenti a poco più di 30 km a sud-ovest da Vicenza, nel piccolo centro di Bagnolo di Lonigo.
Posta sulla riva del fiume Guà, si tratta di una villa di campagna che presenta una facciata con due corpi laterali tra i quali trova posto un corpo aperto da tre arcate bugnate sormontate da un timpano.
Il cortile, in origine, era caratterizzato da una grande barchessa a U (un tipico edificio rurale porticato), forse realizzato dallo stesso Palladio, che un incendio del 1806 danneggiò e che fu poi sostituito nel XIX secolo. Oggi, dopo il bombardamento del 1945, resta un solo braccio del portico. All'interno, il grande salone dietro la loggia conserva il ciclo di affreschi di Francesco Torbido, allievo di Giulio Romano, raffiguranti le Metamorfosi di Ovidio (1545-50 ca.).