Особняк был построен в 1886 г.; приглашенный фон Дервизом рязанский архитектор Николай Михайлович Вишневецкий спроектировал его в стиле итальянского Ренессанса.

Дом поставлен в глубине владения и представляет собой двухэтажное здание с ризалитом в центральной части, к которому примыкает парадное крыльцо. К нему с двух сторон ведут полукруглые пандусы, у въезда на которые поставлены большие светильники, выполненные в виде женских фигур. Фасады особняка украшены крупным рустом, цоколь отделан гранитом, в оформлении фасадов использованы элементы ренессансной архитектуры — сдвоенные арки с колонками на углах здания, лепные элементы карниза и фриза. Простенки между окнами второго этажа украшены лепными львиными масками, во фризе помещены лепные изображения драконов, держащих щит с буквами SVD (Sergei von Derwies). Ограждение крыши особняка украшено вазонами.

Для оформления интерьеров особняка фон Дервиз пригласил молодого талантливого архитектора Федора Осиповича Шехтеля. Созданное Шехтелем декоративное убранство особняка отличается роскошью и изысканностью, в оформлении помещений использованы элементы и мотивы разных архитектурных стилей — классического, восточного, готического. Живопись и гобелены, витражи, шелковые ткани, деревянная резьба, тонко выполненный лепной декор — все это делает оформление интерьеров дома уникальным по богатству отделки и стилевому разнообразию. Стоит отметить, что подлинное убранство особняка сохранилось практически полностью, за исключением части мебели.

Столовая и гостиная первого этажа оформлены деревянными резными панелями, в декоре потолка столовой использована роспись — фрукты на золотом фоне; стекла окон — витражные, как и все витражи в доме, они выполнены по авторским рисункам Шехтеля.

Белый парадный зал второго этажа оформлен в классическом стиле и украшен позолоченными лепными деталями, в центре потолка — живописный плафон. Другой плафон, меньшего размера, украшает потолок парадной мраморной лестницы; в оформлении стен верхней лестничной площадки использованы гобелены с пейзажными сюжетами, в нишах на лестнице поставлены статуи, выполняющие также функцию светильников; освещает лестницу витражное окно с изображением герба рода фон Дервиз. Кессонированный потолок вестибюля первого этажа, оформленного в готическом стиле, украшен резными деревянными фигурками средневековых человечков.

Особой изысканностью декора отличается восточная, или китайская, гостиная, стены которой обтянуты шелковыми тканями с орнаментом и украшены расписными деревянными панелями; в росписи потолка повторяются стилизованные изображения китайского дракона.

В одной из угловых комнат второго этажа был устроен зимний сад, который освещался витражным световым фонарем и большими витражными окнами.

Во всех парадных и жилых комнатах были установлены мраморные или деревянные камины. Сохранились также светильники, сделанные по авторским рисункам.

Здание является объектом культурного наследия.

Сергей Павлович фон Дервиз принадлежал к немецкому роду фон дер Визе, его предки обосновались в России при Петре III, и вскоре получили потомственное дворянство. Его отец Павел Григорьевич фон Дервиз сколотил состояние на строительстве железных дорог, много занимался благотворительностью, в частности на его средства была построена детская больница св. Владимира в Сокольниках. Сергей Павлович управлял доставшимся ему по наследству семейным бизнесом, также состоял на службе при Министерстве юстиции, но проявлял гораздо больше склонности к искусству — играл на рояле (одно время он учился в Московской консерватории) и сочинял музыку, писал стихи, увлекался театром. После революционных событий 1905 г. фон Дервиз решил покинуть Россию, он продал почти все свои владения, включая и московский особняк, и в 1908 году уехал во Францию, где и жил до самой смерти в 1943 г.

Особняк у него купил нефтепромышленник Лев Зубалов, при нем в 1911 г. была построена высокая каменная ограда, в результате чего особняк стало не видно с улицы. Зубаловы жили здесь до 1918 г., когда они решили подарить особняк Румянцевскому музею, и здесь ненадолго разместился филиал музея. В дальнейшем особняк использовался под разные нужды, с 1941 г. и по настоящее время здесь размещается ВНИИЭМ — полузакрытый Институт электромеханики, входящий сейчас в структуру Федерального космического агентства (Роскосмоса). Доступ в особняк закрыт для всех, кроме сотрудников института.