En 1558 les Pesaro avaient acquit l’ancien palais des Contarini sur le Grand Canal, puis en 1569 le palais contigu des Morosini et enfin en 1628, une résidence des Trevisan qui se trouvait derrière ces deux palais.
Le défi confié à Longhena par les frères Giovanni et Francesco Pesaro était de réunir ces trois bâtiments en un seul gigantesque palais. Les travaux commencèrent immédiatement après l’acquisition de la propriété des Trevisan jusqu’au décès en cette même année 1682 de Leonardo (procurateur de Saint Marc), héritier de Giovanni, et de Longhena lui-même.
La veuve de Leonardo ne fût pas en mesure de poursuivre les travaux, laissant la façade inachevée au niveau du premier étage, comme en témoigne cette gravure de Carlevarijs.
Le palais ne fût terminé qu'en 1709 ... 150 ans après les premières démarches !
Après l'extinction de la lignée des Pesaro, le palais devait connaitre plusieurs propriétaires avant d'être légué à la ville par la duchesse Felicita Bevilacqua--la Masa en 1889.

Depuis, le palais abrite les musées d'Art moderne et d'Art oriental