Fin dal 1400 l'aristocrazia veneziana aveva seguito l'impulso di trasferirsi fuori Venezia per un breve periodo dell'anno soprattutto in concomitanza con i raccolti estivi, la caccia e il taglio della legna in autunno; sono nati così case di caccia, ville e palazzi di campagna nell'entroterra veneziana, che avevano inizialmente lo scopo di gestire gli interessi economici legati all'agricoltura. Infatti compaiono alla fine del 1400, accanto alle case di legno con tetti di paglia dei contadini, le prime dimore in muratura per uso ai proprietari che si recano per seguire i lavori agricoli.
Nella seconda metà del 1500, con la crisi dell'attività mercantile veneziana, si registra il salto qualitativo nella storia delle proprietà fondiarie e dell'agricoltura veneziana, iniziando la stagione delle grandi bonifiche e delle ville nella terraferma.
Nel 1600 aumentò la necessità di passare un periodo dell'anno tra svaghi e feste e si diffuse la moda di commissionare ai migliori architetti e artisti dell'epoca la progettazione e la decorazione della “casa di campagna” come luogo di villeggiatura (= andar in villa) soprattutto lungo la riviera del Brenta, fiume che funge da via principale di comunicazione.
La villa è contigua a Villa Valmarana, appartenuta in origine alla fam. Grimani, sorta molto probabilmente sulle rovine del castello dei Delesmanini, signori di Padova, in un territorio poi dei Carraresi.
Nel 1438, col testamento di Nicolò Contarini, la cui famiglia aveva acquistato la maggior parte dei beni di Noventa confiscati ai Carraresi, l’estesa proprietà viene suddivisa tra vari acquirenti veneziani. I Grimani acquistano il terreno su cui sorgerà la loro villa, forse loro o il Contarini stessi frazionano, dalla proprietà principale, un’area sulla quale insiste o viene edificata una costruzione in muratura di predominante carattere rurale: la caratteristica “casa di statio”, orientata ad est, verso l’alveo della Brenta vecchia.
Acquistata dalla famiglia Marcello assieme ad altri campi nel territorio, circondata da mura, è oggetto nel tra il ‘500 e il ‘600 delle modifiche strutturali comuni a molte case delle proprietà dei Veneziani sulla Riviera del Brenta, mutandosi da costruzione funzionale all’attività agricola a villa di villeggiatura.
I grandi archi che si evidenziano sul lato est, caratteristici dei fabbricati rurali del veneto, testimoniano la vocazione agricola, mentre gli affreschi a stampa all’interno del primo piano e sulle pareti che fiancheggiano la scala di legno che sale al secondo, riaffiorati in sede di restauro, sono a dimostrare un primo utilizzo della costruzione come casa di statio, per i proprietari che venivano a controllare i lavori agricoli.
La trasformazione attuale in villa, avvenuta probabilmente nel corso del ‘600 è senz’altro opera dei Marcello. Lo testimoniano le iniziali dei Marcello sui sovraporte e i dipinti seicenteschi, inseriti in cornici di stucco, parti integranti della decorazione del “portego” del piano terra. Questi dipinti di autore ignoto, che rappresentano vedute di Roma, con rovine antiche sono la glorificazione della famiglia Marcello che si vantava di aver avuto antichissime origini romane.
I documenti più antichi conservati nell'archivio Todeschini, risalgono al 1636, si tratta di una traslazione della villa con 8 campi da Piero Marcello defunto a Orsetta Morosini.
Nei documenti successivi la casa viene più volte data in affitto fino all'acquisto da parte di Giacomo Tognolo nel 1732.
Nel 1784 il 13 gennaio Elisabetta Nani, vedova Toniolo, vende la villa a Zuanne (Giovanni) Todeschini di Venezia. I nuovi proprietari restaurarono più volte la villa, mantenendola fino ai giorni nostri. Il suo impianto è sicuramente seicentesco, ma ci sono tracce di una struttura preesistente nella trifora poi murata del lato nord, lato che probabilmente rappresentava la vecchia facciata rivolta verso il corso del Brenta e un portico con colonna che è rimasto murato nel lato est probabilmente, come detto in precedenza, del XV secolo.
Un aneddoto, tramandato oralmente, parla di un attraversamento della sala inferiore da parte di Napoleone durante il suo breve soggiorno a Villa Reale di Stra. Secondo questa leggenda, Napoleone passando a cavallo per la sala, colpì con il frustino il proprietario della villa, che aveva manifestato intolleranza nei suoi confronti.