All'inizio del '900, con la diffusione anche a Venezia di nuovi gusti architettonici audaci e “di rottura” rispetto alla tradizione, la Commissione dell'Ornato era molto impegnata a valutare - e spesso a respingere - i nuovi progetti presentati.  Fu accettato positivamente il disegno di Domenico Rupolo, che nel 1906 realizzò Villa Romanelli, in pieno gusto “revival”. L'architetto, già famoso per il suo progetto per la Pescheria di Rialto, scelse qui uno stile gotico-bizantino, a tratti influenzato da motivi liberty.
Accanto alla tradizione Veneziana, evidente nelle bifore e trifore delle finestre, compaiono le decorazioni floreali del sottotetto, mentre la superficie con mattoni a vista è in parte interrotta da un rivestimento in ceramiche policrome e in pietra di Verona. Nel giardino è presente una fontana settecentesca, forse proveniente dalla Villa Nazionale di Stra.