Il palazzo era di proprietà dei Conti Martinengo delle Palle. La famiglia rappresentava una delle dodici ramificazioni principali del casato Martinengo che per oltre cinque secoli fu tra i più potenti ed influenti di Brescia. Il predicato “Delle Palle” o “Dalle Palle” fu dato a questo ramo dall’ubicazione del palazzo, costruito sul campo dove si faceva il gioco della palla.

Il ramo dei Martinengo Delle Palle si estinse nel 1890; una serie di complessi passaggi ereditari destinò il palazzo al conte Caraggiani di Venezia, che nel 1940 vendette l’edificio all’ingegnere Spada. Negli anni Ottanta del Novecento, il fabbricato divenne proprietà demaniale.

Nel corso del XX secolo il Palazzo fu destinato a Corte d’Appello e Procura generale della Repubblica, fino al trasferimento delle stesse nel nuovo Palazzo di Giustizia di via Lattanzio Gambara. Attualmente, un’area dell’antico edificio è sede dell’Ordine degli Avvocati, dell’Ordine degli Architetti Pianificatori Paesaggisti e Conservatori della Provincia di Brescia.

L’impianto planimetrico originale del fabbricato risale al Cinquecento, come confermano le notizie storiche riferite da Francesco Paglia, che segnala anche l’originale presenza al pian terreno di alcuni affreschi del Moretto, oggi perduti.

È però al XVII secolo che va ascritto l’attuale impianto architettonico e stilistico dell’edificio, ed in particolare l’imponente decorazione pittorica. Al Settecento risalgono invece le porte del piano nobile e il vano dello scalone.

La facciata incompiuta è il muro rustico senza intonaco che ricorda molto Palazzo Balucanti in Via Magenta a Brescia, sede attuale del Liceo Classico Arnaldo. Le ampie finestre, incorniciate di pietra, conferiscono all’edificio un aspetto austero e solenne. Varcando il portale, di epoca successiva alla costruzione originaria, si accede al cortile d’onore, che si connota per l’ampio porticato a colonne toscane che lo abbraccia per tre lati. Dall’androne meridionale si poteva originariamente accedere a un secondo cortile senza porticato, sul quale si affacciavano alcuni fabbricati nei quali si svolgevano i servizi di palazzo. Il principale era quello adibito a scuderie, attualmente sede di un ristorante.

Sotto l’androne settentrionale ha inizio il monumentale scalone a due rampe. Le decorazioni risalgono al XVIII secolo e sono state rinnovate nel XIX secolo. Dal grande pianerottolo al primo piano si accede per la porta a nord al salone da ballo; al centro della parete nord è collocato un imponente camino con decorazioni barocche, statue di marmo fanno da telamoni e sono sormontate da fregi in stucco risalenti al tardo Seicento. Attualmente in restauro la volta, l’ordine superiore delle finestre, il cornicione praticabile con ringhiera in ferro che corre lungo tutte le pareti e il ricco fregio stuccato. Dal pianerottolo si accede a sud verso l’imponente galleria, la cui volta è affrescata da Pietro Antonio Sorisene. Nella parte centrale dell’affresco, incorniciati da finti soffitti a cassettoni decorati, vi sono sette scomparti. Nel primo, quarto e settimo a partire dall’ingresso dello scalone i medaglioni riproducono scene mitologiche volte a glorificare casa Martinengo. Si riconoscono, circondati da putti e dei, sia lo stemma che lo scudo della casata. Ad essi si alternano scomparti con decorazioni architettoniche.

Lungo tutto il perimetro della linea d’imposta della volta a botte si apre un finto matroneo con balaustre dal quale di affacciano amorini e figure allegoriche di donne (la Fama, la Pace) e dei (Apollo, le muse). Sulla galleria affacciano nove sale, tutte decorate nella volta ad eccezione di tre, da Faustinelli e da Sorisene.