Afin de restituer les lieux au plus proche de ce qu'ils étaient à l'origine, d'importants travaux de recherche ont été menés par le Centre des Monuments Nationaux bien en amont du chantier. Il a notamment fallu collecter des documents anciens, les analyser, les comparer et bien étudier les vestiges de la villa. L'intérieur de la villa a été entièrement rénové : depuis les sols, jusqu'aux plafonds en passant par les baies vitrées et toutes les menuiseries métalliques.
L'extérieur a lui aussi dû subir d'importants travaux de réfection, en particulier la façade qui souffrait d'infiltrations d'eau. Même chose aux abords de la maison et dans le parc où tous les éléments ont été rénovés. Au total, le chantier aura duré près de 12 ans.
Pour permettre aux visiteurs de se rendre compte de l'ampleur des travaux, une pièce a été conservée en l'état : la pièce des garçons située au premier étage dans l'aile Ouest.
