La villa venne realizzata a partire dal 1874 per la "bella Rosina", Rosa Teresa Vercellana, moglie morganatica di Vittorio Emanuele II, contessa di Mirafiori e Fontanafredda. L'area oggi occupata dalla villa era già presente nella pianta del Nolli del 1748, quale Vigna lungo la via Nomentana.
I lavori per la realizzazione di una nuova residenza, sia per il casino che per i giardini, iniziarono subito dopo l'occupazione di Roma del 1870. I lavori di sistemazione dei giardini vennero intrapresi dal giardiniere di casa Savoia di origine tedesca Emilio Richter, che progettò un giardino a circondare perimetralmente l'edificio. La residenza principale è di stile neo-rinascimentale con loggia, due ali laterali e una eclettica torre campanaria.
L'ingresso, con loggia a terrazza, ha tre grandi aperture ad arco su colonne, decorate da bellissime vetrate a raffinate decorazioni floreali che recano la data di costruzione, il 1874.
Successivamente venne aggiunta sul lato occidentale una bella pensilina in ferro e vetro, ancora in situ, in sostituzione dell'originario ingresso. Da qui si giunge al vestibolo dal quale prende forma la scala, anticipata da due colonne. I pavimenti sono a mosaico e graniglie di marmi. Il palazzo venne decorato con abbondanza di stucchi (dei quali sopravvivono alcuni esempi nell'ingresso), vetrate, camini in marmo pregiati ed affreschi.
L'unica grande sala in grado di far comprendere l'antica bellezza e ricchezza degli interni è la cosiddetta Sala dei Pappagalli. Altre sale recano decorazioni a tempera, oggi utilizzate quali aule universitarie.
Purtroppo molte delle decorazioni sono state occultate per motivi funzionali da moderni controsoffitti che nascondono l'impiantistica dell'edificio.
Il parco è circondato da numerosi alberi secolari quali pini marittimi, palme, cedri del Libano, sequoie e un bel canneto di bambù. Vi si trovano anche gli edifici rustici dei giardinieri ed una vecchia serra. La villa è oggi sede della Facoltà di Lettere e Filosofia dell'Università di Roma La Sapienza.