Francisco de los Cobos, secretario de Carlos V, edificó su palacio pensando en que se utilizara como residencia del Emperador y de su familia durante sus estancias en Valladolid. Desde el principio se pensó en satisfacer todas las necesidades funcionales y representativas de la dignidad imperial. Luis de Vega diseñó el proyecto y dirigió las obras entre 1524 y 1528. El palacio representó una novedad en la arquitectura residencial española por su tamaño, composición regular y luminosidad, debida ésta a la amplitud de las ventanas y de las crujías del patio. La decoración escultórica de este presentaba una colección de bustos en los que se combinaban personajes inspirados en la Antigüedad clásica, ejemplos morales y representantes del poder religioso y político. Por desgracia no se conservan las pinturas murales realizadas al modo que triunfaba en Roma en las primeras décadas del siglo XVI.
