O Palácio, de influência barroca com capela dedicada a Nossa Senhora do Carmo, manteve-se sempre na posse de família de referência, pelos cargos, também, militares, exercidos.
A sua construção remonta aos finais do século XVII podendo ter sido edificada sobre uma anterior provavelmente pertencente aos Almeida, Condes de Abrantes e Senhores do Sardoal durante dois séculos.
É provável que tenha sido mandada edificar por D. Gaspar Barata de Mendonça, arcebispo da Baía, 1º Primaz do Brasil. Primeiro a ser intitulado Primaz do Brasil título honorífico pertencente ao Arcebispo de São Salvador da Bahia que, deste modo, se designa dessa forma depois de em 1676, o Papa Inocêncio XI, elevado a arquidiocese, sendo este título outorgado ao Prelado de Salvador, por esta ser a Diocese mais antiga do Brasil.
A sua morte ocorreu em 1686, não devendo, por isso, ter assistido à sua conclusão que deve ter sido já com seu sobrinho Rodrigo de Moura Barata Mendonça e Freire. Do casamento deste, nasceu Bento de Moura Barata Mendonça Freire, Mestre de Campo dos Auxiliares da Comarca de Tomar, Fidalgo da Casa Real, Cavaleiro da Ordem de Cristo e Padroeiro do Convento dos Capuchos de Nossa Senhora da Caridade do Sardoal que foi continuador da casa.
Seguiu-se o filho Francisco Xavier de Mendonça, Capitão-Mor do Sardoal, Fidalgo da Casa da Casa Real, Cavaleiro da Ordem de Cristo, Familiar do Santo Ofício e depois da sua morte, seguiu-lhe o filho Bento Manuel de Moura e Mendonça Barata, Fidalgo da Casa Real, Cavaleiro da Ordem de Cristo, Familiar do Santo Ofício, Mestre de Campo da Comarca de Tomar. Foi este, Pai de Pedro de Mendonça e Moura, Fidalgo Cavaleiro da Casa Real, Comendador da Ordem de Malta, do Conselho de Sua Majestade e do Conselho do Almirantado, Vice-Almirante das Reais Armadas e de Francisco Xavier de Mendonça e Moura Barata Freire Caldeira, Fidalgo Cavaleiro da Casa Real, Capitão-Mor do Sardoal, ambos com relevo no panorama militar devendo-se provavelmente a reedificação e melhoramentos da Casa Grande ao primeiro, Pedro de Mendonça e Moura, que morreu sem descendência.
Sucedeu-lhe na casa, o sobrinho, Bento de Moura e Mendonça, Fidalgo Cavaleiro da Casa Real, Comendador de Casével e Capitão de Cavalos do Regimento de Elvas que não tendo, do seu casamento, descendência, a Casa Grande passou para seu irmão, o Reverendo Cónego Francisco Manuel de Moura Mendonça.
No início do século XIX, o palácio viria a ser herdado por D. Constância Augusta Pinto e Cerqueira Pereira, casada com Augusto Leal de Gouvêa Pinto, senhor da Quinta da Cheira, Administrador do Concelho de Miranda do Corvo, botânico amador criador da camélia registada com seu nome.