הווילה הייתה תמיד משכן משני למשפחות השלטון בטוסקנה, שהעדיפו אותה באביב ובסתיו. קרובה בצורה נוחה לחצר השלטון בפאלאצו פיטי, כשסביבה אחוזה של 17 חוות. היה זה מקום מפלט כפרי מהעיר. עם זאת, זו תמיד הייתה רק אחת מכמה מהווילות והארמונות שעמדו לרשות משפחת הדוכס הגדול, והפופולריות והשימוש בה התגברו ודעכו חליפות. בסוף המאה ה-18 החכיר פרדיננד השלישי, הדוכס הגדול של טוסקנה את הווילה לקרלו אמנואלה הרביעי, מלך סרדיניה. קרלו אמנואלה התגורר כאן רק חודש מ-17 בינואר 1799. בווילה הוא נפגש עם הרוזן ויטוריו אלפיירי (בן הלוויה של לואיז סטיוארט, אשתו של ה"המתחזה" צ'ארלס אדוארד סטיוארט, התובע של כס המלוכה הבריטי).
החזית הראשית המונומנטלית הנוכחית נוצרה בשנת 1807 עבור הדוכסית הגדולה החדשה של טוסקנה, . האדריכל שנבחר היה ג'וזפה קאצ'אלי (Giuseppe Cacialli), שתכנן את החזית הגדולה באמצעות רישומים של שהעריץ וחיקה את פאולטי, אדריכל שהיה ידוע יותר בזכות עבודתו המאוחרת על מפעלי המים בליבורנו.
הנאו-קלאסיציזם היה סגנון שהתפתח כתגובה מנוגדת לסגנונות הבארוק והרוקוקו המצועצעים יותר שקדמו לו. זו לא הייתה מגמה ליצור פסטישים של עיצובים קלאסיים, אלא כוח שיוצר צורה חדשה של אדריכלות המבוססת על צורות פשוטות אך רציונליות עם תוכניות ברורות ומסודרות. מילאנו הפכה למרכז האדריכלות הנאו-קלאסית באיטליה. עבודותיהם של , ובמיוחד ה שלו, ו, היו דומות לנאו-קלאסיציזם שהתפשט מלונדון למינכן. עם זאת, באיטליה, מחוץ למילאנו, האידיאלים החדשים הללו היו לעיתים קרובות בולטים ונוקשים יותר מאשר בצפון אירופה. פירנצה הייתה עיר הולדתה של צורה ארכיטקטונית חדשה, וחזיתות הווילה דל פוג'ו אימפריאלה חמורות אפילו בסטנדרטים של הנאו-קלאסיציזם האיטלקי.
החזית חמורה ופשוטה, כאשר החריגה והקישוט היחידים הם הקטע המרכזי הבולט ובו חמישה פתחים. בקטע זה יש קומת קרקע מחופה באבני גזית ובה חמש קשתות המובילות לחצר הפנימית. בקומה הראשונה יש לוג'יה מזוגגת, גם היא של חמישה פתחים. קטע זה של שתי קומות בלבד מסתיים בגמלון נמוך, ומשני צדדיו יש שני אגפים סימטריים חמורי סבר עוד יותר. האגפים, בהם יש שתי קומות יחד עם קומת ביניים, הם באותו גובה כשל הקטע המרכזי שמודגש עוד יותר על יד חומת המגן הגבוהה מאחוריו.
המראה החיצוני החמור של הווילה מפוצה על ידי העושר של פנים הווילה. סדרת אולמות גדולים עוטרה בעבודות גבס בסגנונות הקלאסיים. הקפלה, עם ציורי קיר של , נותרה ללא שינוי מהמאה ה-17.
לאחר איחוד איטליה.
משנת 1849 הפכה ההיסטוריה הפוליטית של פירנצה וטוסקנה לסוערת. הדוכס הגדול לאופולד השני, השליט האחרון של דוכסות טוסקנה, הוחלף על ידי חוקה רפובליקנית. הדוכס הגדול, אף שמאוחר יותר מונה לשליט החוקתי של הרפובליקה, נאלץ להתפטר. ב-27 באפריל 1859 חדלה הדוכסות מלהתקיים, והדוכס הגדול האחרון ששלט בטוסקנה ומשפחתו עזבו בשלום את פירנצה. זו הייתה הפיכה נטולת שפיכות דמים, והמשפחה עזבה כשהיא מלווה ב"ברכת פרידה מכובדת של העם". טוסקנה הפכה לזמן קצר לחלק מהישות קצרת הימים של .
ב-5 במרץ 1860 הצביעה טוסקנה באמצעות משאל עם להצטרף לממלכת סרדיניה. זה היה צעד חשוב באיחוד איטליה שעתיד היה להתרחש זמן קצר אחר-כך. בשנת 1865 הפכה פירנצה לתקופה קצרה לבירת איטליה המאוחדת. פאלאצו פיטי הפך לארמון המלוכה האיטלקי. למלך איטליה החדש, ויטוריו אמנואלה השני, שלרשותו עמדו ארמונות רבים, והוא היה מחויב לנסוע ברחבי איטליה לטובת האיחוד, לא היה צורך בארמון גדול שני כמו וילה דל פוג'ו אימפריאלה בסמיכות כה קרובה לפלאצו פיטי.
הווילה הבלתי רצויה, ואז גם המוזנחת למדי, כעת בבעלות המדינה, הפכה לפנימייה אקסקלוסיבית לבנות, "המוסד המדינתי על שם הבשורה הקדושה" (Istituto Statale della Ss. Annunziata). בית הספר הוקם בחסותם של לאופולד השני ואשתו מריה אנה מסקסוניה בשנת 1823 כדי לספק חינוך לבנות האצולה של פירנצה. המשכן המקורי של הפנימייה ב"ויה דלה סקאלה" במרכז העיר נדרש למשרדי ממשלה, כך שבשנת 1865 בוצע חילוף פשוט. בית הספר אכלס את הבניין מאז. בינואר 2004 אושר השימוש של בית הספר בווילה בהכרזה רשמית של הממשלה שהעניקה לבית הספר שימוש חופשי בנכסים שבבעלות המדינה לתמיד. רק החדרים הממלכתיים, חלקם עם ציורי קיר מאת מטאו רוסלי, פתוחים בתיאום מראש לקהל.
עיטור פנים הווילה.
החלק היחיד שנותר בווילה די פוג'ו בארונצ'לי מהמאה ה-15 הוא החצר הקטנה. זו, הקטנה מבין שלוש חצרות הווילה, ממוקמת מייד בכניסה הראשית. כאן, ארבעה מסדרונות דמויי קלויסטר מוארים על ידי חלונות מחולקים המספקים אור בשפע. המסדרונות מעוטרים בפרוטומות עתיקות המונחות על מדפים ונישות שנבנו במאה השמונה עשרה. קישוט זה של אוסף משמעותי של פסלים עתיקים נעשה על ידי ויטוריה דלה רוברה, שהביאה את הפסלים לפירנצה כדי לקשט את הווילה.
בקומה הראשונה, אחת התוספות הבולטות ביותר לווילה הייתה פיתוח "אולם הנשפים" (Salone delle feste), שנבנה בין 1776 ל-1783, ועוטר בתבליטי סטוקו מקושטים שצבעם בעיקר לבן.
באחד האגפים ה"סיניים" הסמוכים, ארבעה חדרים מעוטרים בטפטים סיניים מעוטרים בעבודת יד סינית משנת 1775, שהגיעו מסדנאות בקנטון, שהתמחו בייצוא, וייצגו את ההשפעה החשובה של סגנון ה"שינוזרי" (Chinoiserie) שהיה אז פופולרי ברחבי אירופה. הציורים המעודנים של האגף הסיני מייצגים עולם אידיאלי של פרחים, ציפורים אקזוטיות וסצנות של חיי יום יום בסין, שמקורם לעיתים קרובות מהספרות התקופתית המתארת את החיים והתרבות הסינית. חדר חמישי הכיל במקור 88 תמונות (בערך 20 × 30 סנטימטרים כל אחת) שהוצגו עם סצנות מגוונות אלה מהחיים הסיניים. מקורם כנראה באוסף שהיה בווילה משנת 1784 לערך. כיום מוצגים רק כעשרים, כאשר התיקונים והשיפוצים שלהם נמצאים בפרויקט שיקום מתמשך, שבסופו של דבר ישחזר את הפריסה המקורית שלהם.
ציורים סיניים רבים, ככל הנראה מאותו המקור לאלה של הווילה, ניתנו על ידי לאופולד השני, קיסר האימפריה הרומית הקדושה לאחותו מריה קרולינה מאוסטריה, שהפכה למלכה רעיה של פרננדו הראשון, מלך שתי הסיציליות, ושולטת דה פקטו, של נאפולי וסיציליה. חלק מציורים אלו נלקח על ידיה לפלרמו שם הם נותרו היום בארמון המלכותי וב.
עיצוב הפנים.
התוכנית המקורית משנת 1487 של פוג'ו אימפריאלה דומה מעט מאוד למתווה הנאו-קלאסי של ימינו. במקור, המבנה היה בית אחוזה כפרי השייך למשפחת בארונצ'לי, שעבר למשפחת פנדולפיני, ובסופו של דבר בשנת 1622 הוא נמכר לדוכסית הגדולה מריה מדלנה מאוסטריה. שינוי בעלות זה אמור היה לסמן את תחילתה של טרנספורמציה איטית מהאחוזה הכפרית הפרובינציאלית לווילה מפוארת ואימפריאלית. הדוכסית הזמינה מייד "שיקום, הגדלה ועיטור של הבניין".
המינוי ניתן לאדריכל ג'וליו פאריג'י, שבין 1622 ל-1625 עיצב את המבנה בסגנון בארוק המקושט יותר, ובסגנון הגרסה המאוחרת יותר של הבארוק, הרוקוקו. שינוי עיצוב זה הושג באמצעות הרחבה של קומת הקרקע, הארכת החזיתות והגבהתן. מחזיתות ארוכות יותר אלה הוסר בסוף המאה ה-18 הקישוט הבארוקי שלהן ליצירת הארכיטקטורה הנאו-קלאסית הנוכחית חמורת הסבר.
היסטוריון האדריכלות הנודע קרלו קרסטי מתאר את עיצובו של פאריג'י משנת 1624 כבנוי מאגף בולט (corps de logis), משני אגפים סימטריים נמוכים עם מרפסות ופרופילים קעורים עגולים למחצה. בתוך הווילה, פאריג'י ארגן מחדש את החצר המרכזית הישנה ואת חדרי המגורים של הדוכס הגדול, שבו יצרו מטאו רוסלי ותלמידיו ציורי קיר.
תקופת שיפוצים נוספת התרחשה כאשר הווילה עברה לדוכסית הגדולה ויטוריה דלה רוברה, שיצרה את חדרי קומת הקרקע הממוקמים מעל החצר הפנימית שתוכננה על ידי ג'אצ'נטו מריה מרמי. בין השנים 1681–1683 עיצב האדריכל ג'ובאני בטיסטה פוג'יני מחדש את החצר והלוג'יות הסובבות אותו.
בין השנים 1766–1783, השלים האדריכל גספרה פאולטי, במהלך השיפוץ השלישי והאחרון של הווילה, את ארגון המבנה המוחלט של הווילה לכפול מגודלה הקודם. פאולטי הוסיף לחצר המרכזית את שתי החצרות הפנימיות האגפיות, ועיצב גם את החזית האחורית ואת אולם הנשפים שנמצא בפיאנו נובילה. הוא היה מקושט בעבודות הסטוקו הבולטות של ג'וקונדו וגרטו אלברטולי.
עם זאת, החזית הראשית לא עברה טרנספורמציה עד שהבעלות על הווילה עברה למריה לואיזה מבית בורבון, מלכת אטרוריה, שבשנת 1806 הקצתה את הפרויקט לאדריכל פסקואלה פוצ'נטי. פוצ'נטי המשיך את המאמץ של טרנספורמציה נאו-קלאסית מוחלטת (של החזית) וכלל פורטיקו מורכב מחמישה פתחים, שבאגפיו תיאטרון וקפלה. החזית הושלמה בסופו של דבר כשהווילה הייתה בבעלות אחותו של נפוליאון, אליזה בצ'וקי, אז הדוכסית הגדולה של טוסקנה, ששכרה את האדריכל ג'וזפה קאצ'לי כדי לאמץ בחופשיות את השלמת התוכניות המקוריות של פוצ'נטי. העיצוב החופשי של קאצ'לי אפשר לו להוסיף לקומת המגורים (הפיאנו נובילה) את האכסדרה הכוללת עבודות סטוקו וציורי קיר. עם שובו של בית לורן בשנת 1814, נבנו לבסוף הקפלה ובית המשמר, ומספר חדרים עוטרו על ידי הציירים וג'ורג'ו אנג'וליני.
קפלת הבשורה.
יחד עם התכנון המחודש והשיפוץ הנרחבים במאה השמונה עשרה, אבדו רוב הקפלות המקוריות בווילה. כיום נותרה רק קפלת הבשורה שהאדריכל ג'וזפה קאצ'לי כלל במסגרת השיפוץ הנאו-קלאסי בשנת 1820.