La Farnesina fu costruita verso il 1508-1509 come dimora suburbana di Agostino Chigi, ricchissimo banchiere senese che a Roma aveva fatto la sua fortuna trattando con papi e principi.
Acquistato un terreno non lontano da Porta Settimiana, vi fece erigere una villa, accompagnata da un giardino in cui tra la vegetazione trovavano posto statue e frammenti antichi.
All'architetto senese Baldassarre Peruzzi fu affidato il compito di progettare una palazzina, accanto alla quale sorgevano anche le scuderie e una loggia posta sulla riva del Tevere.
Egli realizzò un edificio in cui è continuamente presente il rapporto tra interno ed esterno, sia dal punto di vista architettonico, con gli avancorpi della palazzina e le logge, sia dal punto di vista decorativo, con il finto pergolato nella Loggia di Psiche e l'apertura illusionistica sul panorama di Roma nel Salone delle Prospettive.
Attento estimatore dell'antico, Agostino concepì una dimora in cui è continuo il richiamo all'amore e ai miti antichi.
Tutte le decorazioni, infatti, hanno soggetto mitologico, come la Galatea di Raffaello, o paganeggiante, nonostante il Chigi non fosse affatto disattento alla religione, avendo commissionato ben due cappelle in Roma, una in S. Maria della Pace e una in S. Maria del Popolo.
Dopo la morte di Agostino, avvenuta nel 1520, gli eredi non seppero amministrare l'ingente patrimonio, tanto che la villa fu ben presto spogliata degli arredi e sul finire del Cinquecento fu venduta ai Farnese per pagare i debiti gravanti sulle ricchezze Chigi.
Da allora fu detta "Farnesina". Passò poi ai Borbone di Napoli e poi nel XIX secolo al duca di Ripalta, che fece eseguire restauri e modifiche.
Nel corso del nostro secolo fu ceduta allo Stato italiano. Attualmente è sede di rappresentanza dell'Accademia dei Lincei e sede del Gabinetto dei Disegni e Stampe.