L'edificio fu ricostruito nel 1558, per volere del procuratore Federico Contarini. La struttura è a pianta rettangolare e suddivisa su tre piani. Il complesso comprende, oltre alla Villa, la barchessa e l'oratorio. Nel 1696 i Pisani, i nuovi proprietari, commissionarono un ciclo di affreschi a Giambattista Tiepolo, dedicati ad un soggiorno in villa del re Enrico III nel 1574. Il re di Francia e Polonia infatti, quando giunse a Mira, volle a tutti i costi visitare l’edificio. Gli affreschi furono strappati nel 1893 e venduti all'estero. Oggi si trovano conservati nel prestigioso Museo Jacquemart-André di Parigi. A celebrare la visita del re vi è anche un’iscrizione lapidea posta sulla facciata.

Non si conosce l’aspetto originale dell’edificio mentre, delle trasformazioni subite nel corso del tempo, giungono a noi solo alcune riproduzioni a stampa realizzate nel ‘700; probabilmente il piano del sottotetto e i quattro abbaini sono stati aggiunti successivamente dai Pisani.

Gli interni ci sono giunti complessivamente spogli. All’interno della villa, collocato al secondo piano, è rimasto un grande lavabo in marmo rosso di Verona, è l’unico oggetto che risale all’epoca dei Contarini.

L’oratorio è stato datato alla fine del ‘600, nel 1978 fu restaurato dopo essere stato gravemente danneggiato dal terremoto del 1976, oggi è utilizzato per cerimonie ed esposizioni artistiche. Il parco originariamente era molto esteso ed era famoso per le sue piante ed essenze rare, oggi è adibito a parco pubblico. La barchessa è stata restaura ed oggi è diventata il teatro comunale di Mira.