Η κατασκευή του κτηρίου είναι σύμμεικτη με φέρουσες τοιχοποιίες λιθοδομών στα υπόγεια (α και β) και οπτόπλινθων στο ισόγειο. Η κατασκευή των οριζόντιων στοιχείων γίνεται με μεταλλικές δοκούς διπλού Τ, πάνω στις οποίες δημιουργούνται θολίσκοι από οπτόπλινθους. Στις βεράντες, οι μεταλλικές δοκοί γεφυρώνονται με σχιστόπλακες. Σύμφωνα με το αρχείο του Υπουργείου Πολιτισμού (Εφορεία Νεωτέρων Μνημείων Αττικής), οι αρχικές δίρριχτες κεκλιμένες στέγες των πλευρικών πτερύγων ήταν ξύλινες. Μετά την αποκατάσταση του κτιρίου το 2001 αντικαταστάθηκαν από οπλισμένο σκυρόδεμα και μεταλλικές δοκούς. Ο οξυκόρυφος τρούλος της αίθουσας υποδοχής σήμερα είναι από οπλισμένο σκυρόδεμα, ενώ πιθανολογείται ότι ο αρχικός ήταν μεταλλικός.

Η Βίλα Καζούλη χτίστηκε από άγνωστο αρχιτέκτονα στα τέλη του 19ου αιώνα και ήταν ιδιοκτησία του Ροδίτη μεγαλοεπιχειρηματία από την Αίγυπτο, Νικολάου Καζούλη. Ήταν η εξοχική παραθεριστική κατοικία του ίδιου και της κόρης του Ιωάννας Καζούλη. Η ακριβής χρονολογία ανέγερσης του κτιρίου δεν είναι γνωστή, αλλά χρονολογείται ανάμεσα στο 1880 και το 1900. Η Βίλα δέσποζε αρχικά σε ένα οικόπεδο 150 στρεμμάτων, που είχε αγοραστεί λίγα χρόνια πριν την ανέγερση του κτιρίου. Σύμφωνα με πηγές της εποχής η Βίλλα Καζούλη είχε έναν από τους πιο εντυπωσιακούς κήπους της Κηφισιάς, με μεγάλη ποικιλία χλωρίδας, ενώ μέσα στο κτήμα υπήρχαν μικρότερα οικήματα για το προσωπικό, που απαριθμούσε σχεδόν 100 άτομα. Το κτήμα αυτό φιλοξένησε μεγαλοπρεπείς δεξιώσεις και μεγάλες προσωπικότητες της πολιτικής, πνευματικής και επιστημονικής ζωής της Αθήνας των αρχών του 20ου αιώνα . Η Ιωάννα Καζούλη παντρεύτηκε -σε δεύτερο γάμο- τον Αιγυπτιώτη αρχαιολόγο και αρχιτέκτονα Παναγιώτη Αριστόφρωνος, ο οποίος διαμόρφωσε τον τρούλο στην σημερινή του μορφή. (1932) Ο Παναγιώτης Αριστόφρωνος μετέτρεψε τη βίλα από παραθεριστική κατοικία σε χώρο έντονης πολιτιστικής δραστηριότητας. Διέθετε αξιόλογη συλλογή βιβλίων, την οποία ήθελε να στεγάσει στα 25 δωμάτια της Βίλλας μετατρέποντάς την σε βιβλιοθήκη. Το όραμά του δεν πραγματοποιήθηκε εξαιτίας του αιφνίδιου θανάτου του. Κατά την περίοδο της κατοχής η Βίλα Καζούλη επιτάχθηκε από τους Γερμανούς και χρησιμοποιήθηκε αρχικά ως γερμανικό φρουραρχείο, ως αρχηγείο των SS και αργότερα ως νοσοκομείο των Γερμανών αξιωματικών. Το 1953 χρησιμοποιήθηκε ως Κέντρο Περίθαλψης των Σεισμοπαθών του Ιονίου. Το 1964 πουλήθηκε από τους κληρονόμους στο ΙΚΑ. Σε ένα τμήμα του κτήματος χτίστηκε το νοσοκομείο ΚΑΤ. Το 1976 η Βίλα Καζούλη κηρύσσεται διατηρητέο μνημείο και συγκεκριμένα ως “έργο τέχνης που χρήζει κρατικής προστασίας”. Ακολούθως, το1979 κηρύσσεται διατηρητέος και ο υπαίθριος περιβάλλων χώρος της, ως ‘τόπος ιδιαίτερου φυσικού κάλλους που χρήζει κρατικής προστασίας”. Με τη ρυμοτόμηση του 1979 η οδός Γρηγορίου Λαμπράκη διέρχεται από το οικόπεδο με αποτέλεσμα την διάσπαση του σε δύο μικρότερα οικόπεδα. Το 1985 η αυτοψία που γίνεται στο κτίριο μετά τον σεισμό, πιστοποιεί ότι βρίσκεται σε καλή κατάσταση, χωρίς υλικές ζημιές. Το 1988 γίνεται πρόταση για φιλοξενία του Μουσείου Ιστορίας της Νεοελληνικής Αρχιτεκτονικής, η οποία ωστόσο απορρίπτεται. Τον Ιούλιο του 1995, μετά από σειρά έντονων συζητήσεων, αποφασίζεται η αποκατάσταση του κτιρίου. Από το 2001 έως σήμερα η Βίλα Καζούλη στεγάζει το Εθνικό Δίκτυο Πληροφορικής και Περιβάλλοντος.