Il palazzo Romagnoli fu costruito nella seconda metà del Settecento per volontà del marchese Michelangelo Romagnoli (1719-1780), gesuita colto e raffinato che decise di investire in questa grande opera edilizia ed artistica la cospicua fortuna ereditata dal padre; Prospero Romagnoli, morto nel 1746, Tesoriere di Romagna per volontà di papa Clemente XI, ritenuto uno degli uomini più ricchi della città.

Il marchese Michelangelo era convinto, come scrive F. Zarletti in Cesena profana, che "l' uomo ricco ha l' obbligo di far parte delle di lui entrate alli poveri, e a far lavorare gl' artisti, acciocchè anche loro possino vivere avendo, e gl' uni e gl' altri diritto d' essere sovvenuti da quelli, che molto possieggono perchè essere ricco paucis inter mortales concessus est" e impossibilitato, per i voti presi ad avere una diretta discendenza, probabilmente si gettò in questa impresa pensando che la costruzione di una fastosa dimora, capace di dar lustro a lui e alla propria famiglia, fosse il modo migliore per lasciare un duraturo monumento di sè.

Volle infatti seguire direttamente i lavori cercando di riproporre nel palazzo quanto di più bello aveva veduto viaggiando in gran parte d' Europa e visitando le corti più famose del tempo.

Se l'idea generale del complesso fu sua, al progetto lavorò probabilmente anche l'architetto Pietro Carlo Borboni, progettista di palazzi simili e in diretto contatto con il pittore Giuseppe Milani a cui fu affidato il vasto ciclo pittorico degli affreschi che ornano il palazzo.