Palatul a fost construit de Emmanuel Philibert Savoy sub comanda arhitectului Ascanio Vitozzi și a servit drept reședință pentru episcopul din noua capitală a Savoiei, Torino. După ce a fost cucerit de francezi în 1536, Palatul a devenit reședința vicerourilor francezi de Savoia, numiți de regele Franței, Francisc I. Emmanuel Philibert, ducele de Savoia, era un cunoscător al artelor și, mai târziu, a umplut Palatul cu o colecție enormă de artă și mobilier rafinat. Palatul a fost reproiectat de către Cristina Maria a Franței pentru a deveni o viitoare reședință pentru membrii familiei Savoy, iar cu ajutorul arhitectului Filippo Juvarra au fost efectuate renovări masive. Capela Sfântului Giulgiu, care conține veneratul Giulgiu din Torino, a fost adăugată Palatului ca o clădire adiacentă în 1694. În 1946, proprietatea Palatului a fost transferată Republicii Italiene și transformată într-un Muzeu dedicat istoriei și activității Casei de Savoia.