La villa è posta su un terrazzo naturale di una fascia collinosa che domina il sottostante nucleo antico di Cabiate. Villa Padulli è una storica residenza di delizia della metà del XIX secolo ed è circondata da un ampio parco, uno dei primi esempi di giardino all'inglese in Italia, che si snoda lungo tutta la collina.
La costruzione originale era ad L, con un'ala limitata solo ad un breve risvolto. Il piano terra, verso il cortiletto,è un loggiato a cinque fornici a cui corrisponde una profonda galleria con soffitto a cassettone, utilizzata in origine come soggiorno semiaperto o giardino d'inverno.
La loggia a tre luci, posta ad est aveva l'unico scopo di permettere la discesa dalle carrozze al riparo dalle intemperie.
La sua funzione panoramica è rafforzata dalla balconata sovrastante del primo piano.
L'ala sud fu integrata, alla fine dell'ottocento, con un piano rialzato sopra la piccola cappella, posta all'estremità, adibito a studio ed un primo piano, adibito a locali della servitù.
Nella piccola Cappella, consacrata a San Carlo Borromeo, in occasioni eccezionali, venivano celebrati riti sacri.
Solo nel 1925 è stato aggiunto un secondo piano, atto a livellare lo squilibrio volumetrico dell'ala originale.
Le sale interne conservano l'atmosfera eclettica dell'epoca romantica, con pareti decorate e caminetti in marmo.
A valle del giardino e di fianco alla vecchia chiesa parrocchiale si trova il piccolo fabbricato della portineria, di stile eclettico ed anglicizzante, dove alloggiava il custode.
Infine, sull'ultima curva della strada carrozzabile che porta alla villa, è presente una palazzina squadrata destinata ai contadini ed alla servitù.
In un angolo del piazzale antistante la villa si nota anche un monumento marmoreo raffigurante il giovane Gianluca Padulli, morto a San Martino della battaglia.