La villa è commissionata a Palladio dal vicentino Bonifacio Poiana. Probabilmente il progetto risale al finire degli anni '40 e i lavori sono terminati entro il 1563, quando è compiuta la decorazione interna eseguita per mano dei pittori Bernardino India e Anselmo Canera e dello scultore Bartolomeo Ridolfi. Sia nei Quattro Libri sia nei disegni autografi palladiani, la villa viene sempre trattata come parte di un globale progetto di riorganizzazione e regolarizzazione dell'area attorno ad ampi cortili. Di tale progetto tuttavia è stata costruita solamente la lunga barchessa a sinistra della villa, con capitelli dorici ma intercolumni tuscanici. Sembra che Palladio ricerchi qui la logica utilitaria dell'architettura termale antica, con un linguaggio straordinariamente sintetizzato nelle forme e astratto, quasi metafisico. L'assenza di ordini e di parti in pietra lavorata (se non nei portali della loggia) deve avere assicurato una globale economicità nella realizzazione dell'opera.