Il francese Jean Torlony, dopo vari e fortunati avvenimenti acquisì, oltre al titolo di Marchese, una consistente ricchezza a discapito dello Stato Pontificio e nel 1797 comprò dalla famiglia Colonna una vigna sulla via Nomentana, che comprendeva un casino residenziale ed una tenuta rurale. Il complesso sarebbe divenuto una delle più fastose residenze romane attraverso 3 fasi distinte.

La prima, che vide protagonista l'architetto Giuseppe Valadier tra il 1802 e il 1806, consistette nella trasformazione del casino in un più nobile edificio ispirato alla Farnesina Chigi e nella ristrutturazione del parco. Tra il 1835 e il 1842, con l'annessione di un appezzamento nel meridione, ebbe inizio un nuovo periodo di lavori condotti da Giovan Battista Caretti e da Giuseppe Jappelli che fecero numerosi cambiamenti tra i quali: il ribaltamento del fronte in direzione della Via Nomentana, la costruzione di un teatro di corte ed il cambiamento ulteriore dell'impostazione del giardino. La terza fase (1905-1930) avvenne quando la villa fu residenza di Giovanni Torlonia jr.: le ulteriori modifiche videro, tra l'altro, la trasformazione della Capanna Svizzera in Casina delle Civette e la costruzione del villino Medievale e di altri edifici di servizio

Nel 1825 il principe Torlonia abitò nella Casina delle Civette, mentre più tardi la villa fu residenza di Benito Mussolini che fece costruire servizi igenici e passi carrabili. Nel 1946 e per circa due anni, la villa ospitò il comando anglo americano, con conseguenze disastrose per tutto il complesso residenziale.

Dopo decenni di degrado il complesso è stato acquistato dal Comune di Roma nel 1978 e destinato ad uso pubblico a carattere culturale e museale. A lungo abbandonata a sé stessa, da alcuni anni la Villa è sottoposta ad un serio programma di ristrutturazione e recupero.