Localizado no bairro Valparaíso, bem próximo ao Centro de Petrópolis, o Palácio Itaboraí foi construído em 1892, como residência de verão do projetista e construtor italiano Antonio Jannuzzi. A edificação possui dois pavimentos, sendo o superior de pé-direito alto, e o inferior – onde provavelmente localizavam-se as áreas de serviço da casa – mais baixo. Destacam-se as fachadas com elementos ornamentais de inspiração clássica, como as colunas das varandas. Duas imponentes escadas em mármore – uma na fachada principal e outra na posterior – conduzem os visitantes para os salões principais da casa. O jardim que cerca o palácio, contemporâneo à sua construção, foi implantado em uma colina natural e caracteriza-se pela sucessão de planos suspensos. Trata-se de um exemplar de composição romântica e erudita, com rica ornamentação, denominado "jardim inglês".
Mais tarde, abrigou o Colégio Americano e a primeira Faculdade de Direito de Petrópolis. Os terrenos laterais do palácio, com as construções existentes, foram incorporados em 1938 e em 1944, pelo governo do estado do Rio de Janeiro, quando o prédio foi adquirido para ser usado como residência de verão dos governadores.
Em 1982, o palácio foi tombado pelo Iphan e pela Prefeitura de Petrópolis.
Até 1998, funcionavam em suas dependências quatro órgãos estaduais: a Feema, a Coordenadoria da Região Serrana 2, o Centro de Estudos Supletivos de Petrópolis e a Fundação Leão XIII. Esta ocupação revelava-se inadequada, tanto para a conservação e preservação da edificação, quanto para as funções a ela destinadas, pois é um prédio com vocação residencial e de recepção, adaptado para atividades de estudos.
A Fundação Oswaldo Cruz – Fiocruz, recebeu em cessão de uso o Palácio Itaboraí, em termo assinado com o governo do Estado, publicado no Diário Oficial do Estado do Rio de Janeiro de 21 de Dezembro de 1998, com a finalidade de abrigar encontros de estudos, pesquisas e para formulação e definição de políticas, além de conferências avançadas, nos campos da Saúde Pública e da Pesquisa Médica e para a realização de cursos, exposições, concertos e outros eventos sociais abertos à comunidade petropolitana.
Com o objetivo de recuperar os materiais construtivos originais e dotar o pavilhão de infraestrutura adequada para abrigar o novo uso, o Departamento de Patrimônio Histórico da Casa de Oswaldo Cruz / Fiocruz, com o apoio da PETROBRAS, elaborou e executou o projeto de restauração do conjunto durante o período 2008 - 2011.
O projeto de intervenção teve por objetivo a recuperação da integridade física e estética da edificação e a adaptação de seus espaços aos novos usos previstos. Manteve-se a distribuição espacial da área remanescente da construção original, situando algumas adequações dos espaços onde existiam descaracterizações evidentes e com qualidade construtiva incompatível com o valor estético da edificação. O projeto respeitou as características espaciais e as unidades formal e estilística dos prédios, bem como algumas das diversas intervenções por eles sofridas ao longo dos seus 107 anos. O acréscimo feito ao Palácio, em 1969, foi mantido para que em seu interior se instalasse um moderno e confortável auditório para 78 pessoas. Assim se procedeu por se tratar de área não constante no projeto original, o que permitiu maior liberdade de intervenção.