Los Mercader, familia de patricios barceloneses que en su tiempo dieron apoyo a la causa del archiduque Carlos de Austria, y los Bell-lloc, nobles y militares que habían logrado un gran protagonismo durante la edad media, fundieron sus dos linajes en la persona de Joaquim Mercader y Bell-lloc, conde de Bell-lloc. Fue él quien demolió la antigua masía conocida como can Martí de l’Empedrat, y en su lugar construyó entre 1864 y 1866 este notable palacio, rodeado de jardines, actualmente convertidos en parque público. El edificio noble, junto con la vecina Casa de los Masovers, la Torre de la Miranda, el jardín romántico y el parque, conforman el conjunto urbanístico más destacable del término de Cornellà. Desde 1976 es propiedad del Ayuntamiento y funciona actualmente como Museo.
Construido por el maestro de obras Josep Domínguez i Valls, el palacio es un edificio de planta cuadrada, con patio central cubierto con tragaluz vidriado y torres poligonales con ángulos. Exteriormente ofrece una imagen de castillo medieval, acentuada por la corona de almenas y la dentada de la cornisa superior. La fachada principal, centrada por la puerta y el balcón, se estructura de forma simétrica, con una hilera de cornisas continuas que se adaptan al perfil de las ventanas, confiriendo un ritmo ondulado que modula la horizontalidad dominante del conjunto. El interior, de tres plantas, contiene diferentes salones y estancias decoradas en estilos diversos (Luis XIV, Luis XV, Luis XVI, árabe, isabelino) con gran riqueza de mobiliario y objetos artísticos. Tiene interesantes colecciones de pintura, armas, fósiles, aves disecadas y libros, el más valioso de los cuales es un incunable veneciano de 1521.
El edificio anexo, un gran casal de estilo ecléctico, estaba destinado al servicio. Completa el conjunto la Torre de la Miranda, hecha construir por Arnau de Mercader como mirador de aves y observatorio astronómico, decorada en estilo neomudéjar.