Im achtzehnten Jahrhundert war die Orangerie als Casino dei Giuochi d'Acqua bekannt, da dort Brunnen und Nymphhäen lagen; Es war auch umgeben vom Seegarten mit seinen prächtigen architektonischen Besonderheiten. In seinen reich dekorierten und eingerichteten Räumen veranstalteten die Fürsten von Borghese Feste und gesellschaftliche Veranstaltungen.

Nach schweren Schäden am Gebäude durch französische Bombardements im Jahr 1849 bei der Verteidigung des Papsttums gegen die römische Republik wurde das Gebäude umgebaut und zu einem Laden für Zitrusfrüchte umgebaut, wodurch alle seine prächtigen Dekorationen verloren gingen.

Nach jahrzehntelangem Niedergang und unsachgemäßer Nutzung als Büroräume wurde die Orangerie nach intensiver Restaurierung wieder zu einem Ort der Erholung und Kultur, in dem die Gemälde, Skulpturen und Zeichnungen zu einem Museum wurden Carlo Bilotti, ein italienisch-amerikanischer Geschäftsmann und berühmter Kunstsammler.

Die Spende seiner Sammlung - zweiundzwanzig Werke - besteht zum größten Teil aus Gemälden und Skulpturen von Giorgio de Chirico, die zwischen den 1920er und 1970er Jahren hergestellt wurden. Dazu kommen das Portrait von Carlo Bilotti von Larry Rivers, das Portrait von Tina und Lisa Bilotti aus dem Jahr 1981 von Andy Warhol, Summer von Gino Severini und der große Bronze-Kardinal von Giacomo Manzù.

Zusätzliche Räume für temporäre Ausstellungen wurden geschaffen, damit das Museum mit den Entwicklungen der zeitgenössischen Kunst Schritt halten kann. Die Gründung des Museo Bilotti ist eine beispielhafte Kooperation zwischen dem öffentlichen und dem privaten Sektor.

Die neue Kultureinrichtung ist ein zusätzliches Element bei der Entwicklung der Villa Borghese als Museumspark, einem Zentrum, in dem Kunst und Kultur aufeinander treffen.