Selv om villaen regnes med blant Andrea Palladios villaer er det usikkert om han har designet den. Greven Gian Giorgio Trissino arvet villaen etter sin far og på midten av 1530-tallet ombygget han den. Det er meget sannsynlig at han tegnet ombygningen selv ettersom han kjente godt til arkitektur. Det eksisterer tegninger han har laget til sitt eget palass i byen og dessuten utkast til en lærebok i arkitektur. Tradisjonen tilsier at det var her den unge stenarbeideren Andrea di Pietro della Gondola, senere Andrea Palladio, ble oppdaget av Trissino.
I fasaden lager Trissino en toetasjes loggia mellom tårnene. Dette er inspirert av Rafaels fasade til Villa Madama i Roma. I det indre lager han en romfordeling hvor rommene står i forhold til hverandre med proporsjoner 1:1, 2:3 og 1:2. Dette ble senere et viktig element i Palladios arkitektur.
