Il palazzo fu costruito tra il 1593 e il 1598 da Carlo Zengraf, già Segretario degli Stati Provinciali di Gorizia, che aveva ricevuto dalla casa d’Austria poteri giurisdizionali civili e penali su tutta una vasta area a nord di Gorizia. Collocato nell’immediata periferia cittadina, l’edificio fu concepito secondo i caratteri austeri e rigidi della casa-forte, circondato da alti muri e con poche concessioni al superfluo. Alcune antiche testimonianze murarie, venute alla luce a seguito dei recenti lavori di ristrutturazione (2002-2006), fanno pensare che il palazzo sia venuto a sovrapporsi ad una originaria struttura a torre, con una pianta di circa 8,5×10 metri, forse costruita in quella posizione allo scopo di controllare l’ingresso a nord della città.

L’eredità del conte Guglielmo Coronini oltre al Palazzo di Grafenberg con le sue sale colme di arredi, dipinti e suppellettili, comprende un ricchissimo patrimonio di beni storico-artistici di ogni genere: oltre ai numerosi mobili, quadri, tappeti, argenti, orologi, vetri e porcellane che non hanno trovato spazio nelle stanze della dimora, occorre infatti ricordare le stampe, i disegni, le monete e le medaglie, le armi, i ventagli, i gioielli, gli abiti e i pizzi.