Zupełnie inny charakter ma fasada od strony ogrodów, którą zaprojektował Ammannati. Jej centralnym elementem jest serliańska loggia z kolumnami z egipskiego granitu, przez którą wpada światło do wnętrz. Fasada pełni funkcję ekspozycyjną – wmurowano w nią antyczne płaskorzeźby z kolekcji kardynała Ferdynanda (pochodzące m.in. z rzymskiego Ara Pacis) oraz ustawiono rzeźby lwów, będących symbolem Florencji.
We wnętrzach znajdują się m.in. ozdobne, kasetonowe sufity i freski z lat 1584–1585 autorstwa Jacopo Zucchiego w Pokoju Muz i Pokoju Żywiołów. Jednym z pomieszczeń jest Pokój Ptaków, stanowiący prywatny gabinet (Studiolo) ukryty na skraju murów Aureliana. Odkryty w 1985 roku pod warstwą farby, ukazuje freski przedstawiające altanę zamieszkaną przez dziesiątki gatunków ptaków i zwierząt. Z kolei w jednej z wieżyczek znajduje się tzw. Pokój Turecki ozdobiony w stylu neomauretańskim przez Horace'a Verneta.
Historyczne ogrody przylegające do willi zajmują blisko 7 hektarów.