Siedziba Kostrowickich usytuowana była w pobliżu nieistniejącej dziś bramy Subocz, na wzgórzu (121 m n.p.m.) z ładną ekspozycją na kościół pw. św. Kazimierza. Została wzniesiona przed 1642 r. Co ciekawe i rzadkie w Wilnie pałac nie stał w pierzei ulicy, ale „w zaułku pobocznym” z placem - przeddziedzińcem, na którym znajdowała się zabudowa o charakterze gospodarczym, w tym kuchnia oraz stajnia z wozownią. Siedzibę wzniósł Aleksander Juszkiewicz z żoną Reginą z Dubowiczów. 9 czerwca 1642 r. zapisali oni murowaną siedzibę Janowi Kostrowickiemu, który ożenił się z ich jedyną córką – Heleną.

Dwukondygnacyjny i podpiwniczony pałac usytuowany na osi północ-południe przyjął kształt czworoboku z wewnętrznym, wybrukowanym dziedzińcem, co kojarzyło się z zamkiem. Efekt ten wzmacniały dwa punkty widokowe, które monumentalizowały budowlę. Pierwszy z nich znajdował się przy ul. Subocz (Subačiaus g.), bowiem przed siedzibą, jak wspomniano, zorganizowany był obszerny przeddziedziniec, czytelny także dziś. Drugi punkt widokowy znajdował się przy dawnej ul. Augustiańskiej (Šv. Kazimiero g.), za kościołem pw. św. Kazimierza, który jest położony niżej niż pałac Kostrowickich. Stąd uwaga, jaką poświęcono plastycznemu opracowaniu elewacji ogrodowej, ozdobionej ładnym rysunkiem gzymsów.

Mimo wyraźnych krzywizn w planie pałacu starano się podkreślić oś główną poprzez bramę i leżącą niemal przeciwlegle sień w skrzydle północnym, skąd można było wyjść na ogród. Wnętrza pałacu były jednotraktowe i w dolnej kondygnacji częściowo sklepione, a w górnej nakryte stropami. Komunikację między piętrami zapewniały zewnętrze, drewniane galerie (częściowo funkcjonują do dziś) usytuowane przy skrzydłach: wschodnim i

południowym, oraz klatki schodowe: w skrzydle zachodnim i pomocnicza w aneksie wieżowym północno-wschodnim. W przeciwległym narożniku od strony wschodniej znajdował się drugi aneks wieżowy, na piętrze kryjący sypialnię. Sam przejazd bramny nakryto sklepieniem krzyżowym z lunetami i stiukowymi listwami, których kształt sugeruje, że przy pałacu czynni byli twórcy związani z Lubelszczyzną. Za pałacem na zboczach wzgórza rozpościerał się obszerny ogród.

W rękach Kostrowickich herbu Strzała, wywodzących się z unickiej rodziny kupieckiej, która nobilitację uzyskała dzięki sprawowaniu przez jej przedstawicieli władzy w magistracie, siedziba znajdowała się najpóźniej do 1689 r. W kolejnym roku źródła jako posesora wymieniają Bogusława Aleksandra Uniechowskiego (zm. 1697), wojewodę trockiego. Na początku XVIII w. pałac stał się własnością Jakuba ze Skrzynna Dunina (1680–1730), referendarza koronnego. W 1737 r. realność opisywano jako należącą do wdowy Heleny z Potockich (zm. 1762).

Po Duninach siedzibę przejął Jan Michał z Dowojnów Sołłohub (zm. 1748), związany z Radziwiłłami podskarbi litewski, a po nim starszy z jego synów Józef (1709–1781), kasztelan witebski, późniejszy wojewoda. W tym czasie pałac był remontowany, m.in. przez murarza Stanisława i cieślę Andrzeja. Pomieszczenia na pierwszym piętrze miały bogatszy wystrój, w tym piece z białych kafli, z których niektóre były ozdobione kwiatami.

Pod koniec XVIII w., na krótko pałacem zawiadywały szarytki, prowadzące w pobliżu szpital. Już na początku XIX w. nieruchomość dzierżył burmistrz wileński Wincenty Malinowski (zm. 1829) z żoną Bogumiłą z Kulikowskich. Przed 1808 r. dobudowano do pałacu budynek stojący na sąsiedniej posesji, a przed 1865 r. pałac rozbudowano od strony wschodniej, wciągając w nowy trakt aneksy wieżowe. Od parceli odłączono też część ogrodu. W latach 40. XIX w. rezydencję określono jako „w zupełności zdezylowaną”. Niemniej w kolejnych dekadach podejmowano bieżące remonty. Budynek do dziś pełni funkcje mieszkalne.