La loggia, érigée en 1524, a été conçue comme une scène fixe d’un théâtre à l’antique, en pierre de Nanto et ponctuée d’arcs reprenant la structure de l’arc de triomphe romain. À l’étage supérieur se trouvent des statues en stuc réalisées par le sculpteur Jacopo Colonna, collaborateur de Jacopo Sansovino. L’intérieur de la loggia, décoré en style romain par une alternance de fresques et de stucs, présente des allégories des quatre saisons et les dieux nommant les planètes.
L’Odeo était un lieu privilégié pour écouter de la musique, pour les loisirs intellectuels et pour tenir les réunions de l’Accademia degli Infiammati. L’édifice, caractérisé par un atrium octogonal entouré d’espaces latéraux symétriques, allait devenir le prototype des villas du XVIe siècle dans la région de la Vénétie en raison de sa disposition et de l’heureux mariage entre décoration et architecture qu’il présente. De splendides décorations sur fond clair de type « art grotesque » parent la voûte de la partie centrale. Il s’agit du premier exemple à Padoue de ces ornements qui se sont répandus à Rome et à Mantoue dans la première moitié du XVIe siècle, après la découverte de la Domus Aurea (Maison dorée) de Néron. Dans les salles adjacentes s’ouvrent de vastes paysages idéaux attribués à Lambert Sustris, artiste originaire d’Amsterdam, mais actif depuis la troisième décennie du XVIe siècle à Rome et à Venise, où il fut élève du Titien, et à Padoue. Il est possible que les stucs soient l’œuvre des fils de Falconetto et surtout de Tiziano Minio, sculpteur padouan qui travailla sur le chantier de l’Odeo entre 1534 et 1537.