L’odierna architettura è il risultato della risistemazione che ha avuto luogo dopo la metà del Settecento per iniziativa dei Conti Zaborra delle strutture cinquecentesche dei Sant'Uliana, costruite sulle rovine di un castello carrarese del XIV secolo.
La villa è composta da due ali laterali. L’ala di sinistra viene chiamata barchessa e risale al 1793 ad opera di Paolo Zaborra. Nell’ala di destra invece dal 1680 fino al 1960 vi era l’abitazione dei Conti Zaborra e dai custodi; questa è la parte più antica risalente al 1650 circa. Dietro di essa si trova il giardino segreto, il brolo, la montagnola con la ghiacciaia, la peschiera e il parco con i labirinti.
Nell'androne sotto la torre è situata la lapide posta a ricordo del volo Roma-Tokyo, ideata da Gabriele D’Annunzio durante il suo soggiorno a San Pelagio. La villa ospita il Museo dell’aria e dello spazio.
