Aunque las primeras excavaciones se iniciaron a finales del siglo XIX, dándose por finalizadas en el año 1929 en un primer momento, y posteriormente en 1935, sin que se hubieran obtenido resultados satisfactorios, el descubrimiento efectivo de la villa y del extraordinario conjunto de mosaicos que alberga se debe a Gino Vinicio Gentili, arqueólogo italiano, que en 1950 retomó las excavaciones en la zona, basándose en las indicaciones que le habían proporcionado los habitantes del lugar.
Posteriores estudios, sin embargo, han permitido afinar más la datación, situándola entre los años 285 y 305.
Restos de esa actividad, son aún visibles en localidades como Filosofiana, Sciacca, Punta Secca y Naxos.
La cuestión de la identificación del propietario ha sido muy discutida, estableciéndose numerosas hipótesis.
Los estudios posteriores han demostrado, sin embargo, que Maximiano pasó sus últimos años en la Campania y no en Sicilia.
Realmente no hay ningún indicio que nos obligue a ver en la villa de Piazza Armerina una residencia imperial.
Desde el atrio se accede al peristilo, decorado con mosaicos con cabezas de diferentes animales (felinos, antílopes, cabras salvajes, caballos, ciervos, elefantes).
La primera estancia fue probablemente utilizada como apodyterium (vestuario) y está decorada con mosaicos en el pavimento que representan a la matrona propietaria de la casa.
Sigue el frigidarium, una sala octogonal, con seis nichos absidiados en las paredes, dos de los cuales eran utilizados como entradas.
Probablemente, los operarios de este lado norte hayan sido más innovadores a la hora de plasmar en mosaico las figuras, adoptando modelos provenientes de Grecia y Asia Menor, al contrario que sus compañeros del lado sur, más conservadores, y que han desarrollado su labor siguiendo estrictamente los cánones estilísticos propios del siglo III.