L'histoire de la propriété est intimement liée à celle de la famille Mame, qui a marqué de son empreinte la ville de Tours pendant près de deux siècles. Petit-fils du fondateur, Alfred Mame prend la direction de la célèbre imprimerie en 1845. Sa vision moderne, tant dans la conception de l'usine que dans la gestion sociale de l'entreprise, avec la création de la Cité Mame, conforte sa réussite. Passionné de botanique, il acquiert le domaine en 1841 et l'agrandit considérablement à partir de 1857. L'art paysager français est alors en pleine révolution et il confie à Eugène Bühler, notamment connu pour le parc du Thabor à Rennes, le soin de transformer les lieux. Le projet comprend la création de serres, l'implantation de maisons de gardien et de communs ainsi que l'embellissement du parc. La construction des pavillons et des écuries s'achèvera en 1869.
Depuis la rue qui longe le parc et les bois, l'accès à la propriété peut se faire par deux entrées. Un premier portail en fer forgé décoré de volutes ouvre sur une allée qui traverse le parc. Le second, que soutiennent deux piliers en tuffeau et brique, donne accès à une aire de stationnement et à deux bâtiments de dépendance à usage de garage, de local et d'atelier. Une allée contourne le bâtiment pour accéder, après quelques marches, à la cour centrale avec son parterre d'herbe. Une terrasse, protégée par une verrière, longe tout le bâtiment et mène à l'entrée principale. En forme de fer à cheval et d'une symétrie parfaite, l'édifice, orienté vers l'ouest, se compose d'un pavillon central encadré par deux ailes en arrondi, et d'un pavillon à chacune des deux extrémités. Les façades sont en brique et pierre de tuffeau, couvertes d'enduit à l'arrière. Les baies sont encadrées d'une alternance de briques et de pierres de tuffeau, surplombées d'une corniche en tuffeau. Les toitures d'ardoises sont soulignées de liens ouvragés en bois.
Face à l'édifice, le parc s'étend en pente douce, avec ses grands arbres et ses espaces enherbés.

L'édifice

Au centre du pavillon central, un porche, protégé par une arche ornée d'une tête de cheval en tuffeau, rappelle l'origine du bâtiment. Il est encadré de deux ouvertures et d'oculi. Un balcon en bois aux balustres ouvragés souligne l'étage. La toiture à six pans est percée d'une lucarne normande en surplomb des deux façades. Au sommet, un clocheton en bois avec abat-son et cadran d'horloge est surmonté d'un bulbe en zinc. De chaque côté, les ailes incurvées s'étirent jusqu'aux pavillons. Elles sont rythmées par de larges baies cintrées au rez-de-chaussée, coiffées de deux marquises aux supports décorés de volutes et soutenues par des poteaux ouvragés en fer forgé.
À l'extrémité de chaque aile, une porte est surmontée d'un oculus. Les toitures à deux pans sont percées de deux lucarnes jacobines, de quatre lucarnes normandes avec épis de faîtage en zinc côté cour, et de trois lucarnes normandes à l'arrière.
Enfin, les deux pavillons, aux extrémités du fer à cheval, se font face, présentant une large baie cintrée, encadrée de deux doubles baies carrées. En surplomb, une double lucarne normande avec garde-corps en bois et deux lucarnes à capucine avec épis de faîtage en zinc percent la toiture à quatre pans, surmontée d'un épi de faîtage en zinc. Deux lucarnes normandes habillent également les toitures du pignon et de la façade arrière.

Le rez-de-chaussée
L'accès principal se fait par la double porte vitrée du pavillon central, qui ouvre sur un vestibule. Il mène à une grande salle de réception, équipée d'un système de sonorisation et doublée d'un vestiaire, qui occupe la totalité de l'aile nord. Le plafond est en voûtains de briques et le sol est couvert d'un carrelage ocre. L'espace est traversé par la lumière que diffusent des portes vitrées à quatre vantaux côté cour et des fenêtres qui donnent sur le parc.
Derrière le vestibule, un couloir mène aux cuisines, équipées pour recevoir un traiteur. Elles jouxtent plusieurs pièces de rangement puis mènent à un vestibule de service, dont une porte ouvre sur l'arrière du bâtiment et l'aire de stationnement. Un monogramme aux initiales d'Alfred Marne orne le plafond du couloir. Un escalier donne accès à l'entresol au plafond également en voûtains de briques, servant d'espace de rangement, puis à l'appartement principal à l'étage. Le vestibule principal est doublé d'un espace avec trois sanitaires, dont un accessible aux personnes à mobilité réduite. À l'extrémité de cette aile, une porte ouvre sur un vestibule qui mène à un auditorium aménagé au rez-de-chaussée du pavillon nord. Avec 38 places assises réparties sur 4 degrés, il est équipé d'un système audiovisuel et d'une sonorisation. Face à l'entrée, une porte ouvre sur un espace équipé de deux toilettes. Un escalier mène à un second appartement.
L'aile sud est divisée en quatre espaces. Dans l'ancienne sellerie, les boiseries ont été conservées sur tous les murs, ainsi que les porte-selles et porte-harnais. Le sol est recouvert d'un parquet à points de Hongrie et le plafond orné de moulures. La lumière est traversante. Une porte dérobée ouvre sur un espace avec deux toilettes. Le second espace est occupé par un salon de réception au sol recouvert de moquette et aux murs peints. Dans le troisième, l'espace se partage entre un bureau avec un revêtement de sol souple et des murs ornés de tissus tendus, et une office traiteur, également accessible depuis l'extérieur. À sa suite, s'étend une salle de réunion. Sur les murs, le modèle des boiseries d'origine a été conservé et les murs sont peints d'un décor coloré résolument contemporain. Le sol est couvert de carrelage. Une porte ouvre sur un espace avec deux toilettes.
Toutes les pièces du niveau sont accessibles depuis la terrasse via des portes vitrées à quatre vantaux. Enfin, dans le pavillon sud, un vaste espace de rangement sert en partie de local chaufferie.

L'étage
L'escalier de l'aile nord mène au palier de l'appartement situé dans le pavillon. Une porte ouvre sur un couloir qui dessert une chambre d'un côté, une salle d'eau, des toilettes et une cuisine, de l'autre. Dans le prolongement, un salon, largement éclairé par trois baies, donne accès à une deuxième chambre. Les sols sont recouverts de planchers et les murs peints. Face à l'entrée de l'appartement, une porte ouvre sur un long couloir éclairé par quatre lucarnes. Il traverse toute l'aile nord et dessert quatre chambres. Les sols sont recouverts de moquettes, les poutres apparentes et les murs peints.
Au bout du couloir, un palier avec une salle d'eau et des toilettes mène à l'appartement principal, situé dans le pavillon central. Un escalier permet de rejoindre le rez-de-chaussée. Une porte ouvre sur un large couloir qui traverse tout l'appartement. Il dessert, d'un côté, une cuisine et deux salons éclairés par des portes-fenêtres qui ouvrent sur un balcon et, de l'autre, un dégagement ainsi qu'une chambre. L'un des salons est équipé d'un poêle à bois. Les sols sont recouverts de planchers. Le dégagement mène à une chambre-bureau, à un espace garde-robe, à une salle de bains avec douche et à des toilettes. Les sols des chambres et de la garde-robe sont recouverts de moquettes. Face à la cuisine, une porte ouvre sur l'escalier qui donne accès à un vaste grenier occupant toute la superficie du pavillon. La charpente de la toiture à six pans est apparente, le sol recouvert d'un plancher et l'ensemble éclairé par deux lucarnes.
Depuis l'un des salons, une porte ouvre sur l'aile sud. L'espace est occupé par un vaste grenier, puis par un couloir qui dessert quatre pièces de rangement et une salle d'eau, sur le palier qui donne accès au dernier pavillon. La porte ouvre sur un salon avec cheminée en marbre noir adossée contre un mur. La pièce dessert une cuisine au sol couvert de carrelage, deux chambres à coucher et une salle d'eau avec toilettes. Dans le salon et chacune des chambres, le sol est recouvert d'un plancher. Tous les murs sont peints.