Il conte Francesco Onigo commissionò all’architetto Andrea Pagnossin i lavori di restauro che terminarono intorno al 1687. Il conte fece molte variazioni sulla struttura originale che aveva quattro piani. I suoi contributi più grossi sono stati il grande pronao supportato da quattro pilastri rustici e il giardino diviso in quattro settori da dei piccoli canali d'acqua, un labirinto ed un bacino per i pesci.

A metà del XVII secolo circa il salone nobile della villa venne dipinto da Giovanni Colombini, un rinomato pittore della provincia di Treviso.

Nel 1903 la casata degli Onigo si estinse e tutte le proprietà di Trevignano furono vendute. La villa fu acquistata prima dalla famiglia Favotto, che la destinò sia a propria residenza che a centro di allevamento dei bachi da seta e poi, negli anni ‘30, la donò alla Curia per farvi delle scuole per l'insegnamento della dottrina cristiana.

Soltanto negli anni ‘80 il Comune di Trevignano comprò l’intero complesso e cominciò un restauro radicale. La biblioteca si trova al piano terra della villa dal 2005.

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