La sua storia è caratterizzata da innumerevoli passaggi di proprietà. Già nel 1563, pochi anni dopo essere stata costruita, passò al padre di Beatrice Cenci – Francesco – e poco dopo venne acquistata dal Cardinale Alessandro Sforza. Ebbe ancora vari proprietari tra i quali i Gonzaga, fino ad essere ceduta nel 1628 ad Orazio Falconieri ed al figlio Francesco, che la trasformò completamente. Nell’800 venne ereditata dai Falconieri Carpegna, che nel 1883 la vendettero al Principe Aldobrandini Lancellotti, che a sua volta la cedette ai Trappisti delle Tre Fontane. Nel 1905 venne acquistata dal barone prussiano Mendelsson Bartholdy che la donò all’Imperatore di Prussia Guglielmo II, il quale la fece restaurare e la destinò a scuola tedesca di belle arti, facendola diventare un centro culturale parallelo a quello di Villa Medici. Al termine del primo conflitto mondiale venne confiscata dal Governo, tra il 1925 ed il 1928 venne adibita a sede della Direzione di Antichità e Belle Arti del Ministero della Pubblica Istruzione, utilizzata per un breve periodo dal Ministero degli Esteri, passò all’Istituto Internazionale di Cinematografia Educativa fino al 1941, anno in cui venne ceduta al Ministero dell’Aeronautica.

Durante la Seconda Guerra Mondiale fu occupata dalle truppe tedesche del Generale Kesselring, il che non la protesse dai tragici bombardamenti di cui Frascati fu vittima. Al termine del conflitto, tornata ad essere proprietà dello Stato, iniziarono i lavori di restauro che si conclusero nel 1959, anno in cui venne assegnata al Ministero della Pubblica Istruzione; per svariati anni è stata sede del C.E.E. (Centro Europeo Educazione). Dal 2000 ospita l’INVALSI (Istituto Nazionale per la Valutazione del Sistema Educativo di Istruzione e di Formazione).L’edificio venne impiantato sui resti di una villa romana a pianta rettangolare; il progetto iniziale è attribuito a Nanni Baccio Bigio, o ad un altro collaboratore di Antonio da San Gallo il Giovane, ma non ci sono notizie certe. L’aspetto attuale è opera delle trasformazioni volute da Paolo Francesco Falconieri, ed affidate al genio del Borromini, che inglobò la vecchia struttura tra due ali laterali, ed arricchì l’edificio con uno splendido nicchione centrale. A questo periodo risalgono la Peschiera della Galera, la Fontana delle Colonne, il Peschierone e la Fontana della Stella. Tra il 1724 ed il 1734, sotto il Cardinale Alessandro Falconieri, l’area verde fu rinnovata dall’architetto Ferdinando Fuga. A causa dei bombardamenti, molte opere sono andate distrutte, ma all’interno risaltano ancora le decorazioni della Stanza della Ringhiera, attribuibili a Perin del Vaga; nel salone d’ingresso la volta affrescata con l’Omaggio a Venere di Niccolò Berrettoni illustra nelle lunette i personaggi della famiglia Falconieri. Nell’ala sinistra il Ratto di Proserpina, l’Allegoria dell’Autunno con scena di vendemmia, l’Allegoria della Primavera e il Trionfo di Flora, realizzate tra il 1672 ed il 1680, sono opera di Ciro Ferri. Ma l’artista che spicca maggiormente è Pier Leone Ghezzi, a cui si devono la maggior parte delle decorazioni, grazie all’importante amicizia che lo legava alla casata dei Falconieri.