L’ideazione di questo palazzo è da attribuirsi probabilmente a Giulio Romano, architetto molto amico dei fratelli Thiene, commissionari dell’opera; costoro facevano parte di una famiglia nobiliare tra le più potenti ed prestigiose d’Europa, così avevano bisogno di una dimora degna del loro nome: ed è per questo, che vollero un progetto grandioso, che dava vita ad un edificio, che avrebbe occupato un area di 54 metri per 62 metri, ristrutturando ed ingrandendo il palazzo già esistente.
Ma per vicessitudini di ordine familiare i Thiene si spostarono a Ferrara, così che il loro palazzo rimase incompiuto e orfano di alcune parti del progetto; comunque il risultato è uno straordinario esempio di architettura rinascimentale a Vicenza, inserito nella lista dei patrimoni culturali dell’UNESCO, e oggi è sede della Banca Popolare Vicentina.

Giulio Romano pare dunque e solo l’ideatore, poiché la realizzazione dell’opera è da attribuire a Palladio, il quale, dopo la morte del primo, ne raccolse il compito nel 1546.

Un esempio di diversa concezione architettonica tra i due artisti si nota nel colonnato del atrio centrale (a quattro colonne), assolutamente estraneo al Palladio e da attribuirsi al Romano, anche se il sistema delle volte è stato probabilmente modificato, così come la parte inferiore che dà sulla strada e quella del cortile; il piano nobile è da attribuire a Palladio, notare i capitelli e le trabeazioni.

All’interno del palazzo si trovano meravigliosi affreschi attribuibili ad artisti del tempo che va dal Vittoria al Ridolfi; inoltre, nel loggiato interno, del Palladio, sono collocate delle sculture, fra le più alte del Novecento.