Położony na wschód od Wilna Antokol był niegdysiejszym przedmieściem, malowniczo usytuowanym przy Wilii, na lesistych wzgórzach poprzetykanych strumieniami. Tam od XVI w., z dala od zgiełku, bogata szlachta chętnie zakładała swoje podmiejskie siedziby. Znalazł się wśród niej Piotr Nonhard (ok. 1550-1633) – budowniczy i horodniczy wileński. W kolejnych dekadach dwór był własnością biskupa Jerzego Tyszkiewicza (1596-1656), a następnie hetmana wielkiego litewskiego i wojewody wileńskiego Michała Kazimierza Paca (1624-1682), który przekazał majątek jezuitom na organizację nowicjatu. Ci doczekawszy śmierci fundatora sprzedali dobra jego następy na urzędach – Kazimierzowi Janowi Sapieże (ok. 1642-1720).  

Sapieha energicznie przystąpił do przebudowy starego dworu, a w zasadzie kreację ogromnego, sięgającego aż Rakanciszek obszaru, na którym stanął pałac z ogrodem paradnym i warzywnym połączony systemem pięciu bram z dziedzińcami reprezentacyjnym i gospodarczym, kościół pw. Pana Jezusa (1694-1717) o funkcji mauzoleum z klasztorem trynitarzy oraz zwierzyniec. Dalej zorganizowano folwark z warsztatami rzemieślników, browarem i cegielnią, które nie tylko stanowiły zaplecze organizacyjne, ale i źródło dochodu posesora.  

Co ciekawe Sapieha po Michale Kazimierzu Pacu, fundatorze pobliskiego kościoła pw. śś. Piotra i Pawła, pozyskał także grono twórców. Wśród nich był utalentowany architekt i inżynier wojskowy – Giovanni Battista Frediani, który zaprojektował pałac. Podczas prac nad rezydencją, która odpowiadałaby ambicjom swojego nowego właściciela, część starych murów zostało rozebranych, a część włączono w nowy pałac. Zdeterminowało to usytuowanie budowli, dwukondygnacyjnej z mezzaninem, na osi wschód-zachód. Powiększając jej powierzchnię o dwukondygnacyjne, arkadowe loggie w elewacjach bocznych spięte nowymi aneksami wieżowymi, zdecydowano się na organizację fasady od strony zachodniej, przeznaczając teren leżący poniżej na ogród. W efekcie wciągnięcia starszych murów siedziba położona jest ukośnie w stosunku do ogrodu, który założono prostopadle do traktu dyneburskiego (dzisiejsza L. Sapiegos g.), planując wjazd na dziedziniec pałacowy przez bramę Wileńską, a więc od strony miasta, z boku. To z kolei zdeterminowało rozszerzenie fasady, która stała się niesymetryczna w stosunku do tylnej elewacji, kryjąc dodatkowe pomieszczenie w trakcie frontowym. Jest to jednak zabieg związany nie tylko z powiększaniem pałacu, ale przede wszystkim z optyczną korekturą, bowiem dzięki temu przy bocznym wjeździe do siedziby jej niesymetryczność względem ogrodu jest niezauważalna. 

Fasada pałacu Kazimierza Jana Sapiehy pierwotnie miała trójkątny szczyt, zastąpiony odcinkowym przed 1759 r. (rekonstruowany). Zewnętrzne schody prowadzą do sklepionej sieni, połączonej z paradnymi, szerokimi schodami, które wiodą do części reprezentacyjno-mieszkalnej usytuowanej na piętrze. Główna, co należy szczególnie podkreślić, dwukondygnacyjna sala określana była jako „izba wielka stołowa”. W 1795 opisywano ją jako „salę kwadratową”, a jej powierzchnia sięgała 150 m2. Jej okna wychodziły na ogród, a wnętrze doświetlały także okna loggii (o powierzchni 98-100 m2). Skomunikowana była także z pokojami we frontowych aneksach wieżowych (33–38 m2) i dwoma „szklannemi” pokojami (86 m2) usytuowanymi wzdłuż klatki schodowej. Jeden z tych ostatnich w 1795 r. nazwano kredensowym, a w drugim była zlokalizowana klatka schodowa prowadząca na wyższe kondygnacje. Pomieszczenie to było też połączone z traktem tylnym, gdzie znajdował się „pokój wielki” (w 1795 określony jako „sala jadalna”, 70 m2), połączony z sypialniami pana i pani domu w tylnych aneksach wieżowych.  

Schemat rozplanowania wnętrz – sala reprezentacyjna na piętrze, apartamenty mieszkalne w narożach, jest typowy dla drugiej połowy XVII w. i znany z wielu przykładów w Rzeczpospolitej. Należy podkreślić, że pałac był bogato urządzony. W gabinecie w aneksie południowo-zachodnim, a więc od frontu, ściany były wyłożone drogimi i szalenie wówczas modnymi holenderskimi płytkami („pokoj pokoszczany”) z wyobrażeniami architektury i herbów. Takim też materiałem oblicowano piece piętra reprezentacyjnego, którego wystrój uzupełniały portrety. Na ścianach wisiały także drogie tkaniny – tapiserie, w tym herbowe. Co ciekawe pałac wyposażono w instalację wodną, sięgającą od piwnic do pierwszego piętra. Rury mogły wychodzić do pomieszczeń, które związane były z funkcją kredensu, a więc z przechowywaniem naczyń i miejscem, gdzie potrawy były podgrzewane i nakładane na ozdobne półmiski.  

Niestety niewiele zachowało się oryginalnych stiuków i malowideł, które zostały wykonane przez pierwszorzędnych artystów aktywnych wcześniej w kręgu Paców – Pertiego i Palloniego. Na fasadzie jednak do dziś wyraźnie widać panoplia – motywy wojskowe, ale też popiersia wykonane w duchu antyku rzymskiego. Miały one przypominać o „starożytnej” genealogii Sapiehów.  

Antokolski pałac był przede wszystkim postrzegany jako rezydencja letnia. Spędzano w nim czas mniej więcej od maja do października, oddając się wypoczynkowi i życiu towarzyskiemu, organizując obiady, kolacje, a nade wszystko bale. Był też ucieczką z miasta targanego typowymi dla XVII–XVIII w. problemami higieny i zgiełku. Charakter siedziby zmienił się, kiedy w 1808 r. została zakupiona przez magistrat. W 1812 r. w pałacu i klasztorze trynitarzy stacjonowało wojsko francuskie, organizując w pomieszczeniach lazaret. Po I wojnie światowej w budynkach nadal mieścił się szpital, a po II wojnie światowej cały kompleks rezydencjonalno-sakralny został przejęty przez wojsko sowieckie. Zwrócony miastu i diecezji wileńskiej jest poddawany pracom restauratorskim i konserwatorskim.