L'edificio, che faceva parte degli Horti Maecenatis, fu scavato nel 1874. Si tratta di una grande aula rettangolare seminterrata (24,10 x 10,60 m), con abside su uno dei lati minori e risale alla creazione della villa, verso il 30 a.C.

Sappiamo da Svetonio che l'imperatore romano, Augusto, quando si ammalava, dormiva spesso nella casa di Mecenate. Dopo la morte di Mecenate (8 a.C.) la villa fu annessa alle proprietà imperiali e poi concessa a Tiberio dopo il rientro dal suo esilio di Rodi. Egli intraprese alcune ristrutturazioni; a questa fase risalgono le pitture di giardino del ninfeo di terzo stile, da mettere in relazione con gli affreschi del ninfeo sotterraneo della villa di Livia (fine del I secolo a.C.).

La parte anteriore della sala è più ampia della posteriore in cui, infatti, sono state ricavate sei nicchie per lato, più altre cinque nicchie che si trovano sull'abside, al di sopra dell'alta gradinata di sette gradini circolari, originariamente coperti di marmo cipollino, come a formare una sorta di piccola cavea teatrale. Vi si accede (in antico come oggi) attraverso una gradinata in discesa. Dal più alto gradino della cavea uscivano i flussi di alcuni tubi (poi otturati), che riversavano abbondante acqua nella sala: da questo particolare si è identificato l'edificio come un ninfeo, con i gradini forse decorati da vasi di fiori attorno ai quali scorreva scenograficamente dell'acqua. L'insieme era poi abbellito da pitture di giardino nelle nicchie, che dava l'idea di un magnifico parco sotterraneo.