Villa Demidoff ist der Name der dem beigemessen wurde, das von der Medici-Villa des Pratolino im Jahre 1837 übriggeblieben war, als der russische Prinz Paolo II Demidoff die Villa nach dem Tode von Leopold II von Lothringen erwarb.

Im Jahre 1568 kaufte Francesco I de’ Medici das Anwesen von Benedetto Uguccioni und beauftragte Bernardo Buontalenti mit der Konstruktion einer wundervollen Villa, zu Ehren von Bianca Cappello, seiner zweiten Ehefrau.
Im Unterschied zu den anderen Medici-Villen, die generell eine strategische Rolle innehatten durch den Ort, an dem sie erbaut worden waren oder durch die landwirtschaftlichen Aktivitäten auf deren Gelände, wurde die Villa des Pratolino lediglich als Luxusgut geplant, wie die Lünette von Giusto Utens demonstriert, die sie darstellt, umgeben von ihrem prächtigen Park voller Springbrunnen, Wasserspielen und Statuen (von denen die berühmteste sicher der Koloss des Apennins ist).

Nach dem Tode von Francesco I und Bianca Cappello verließen die Medici die Villa. Erst gegen Ende des 17. Jahrhunderts ließ Ferdinando de’ Medici (der niemals Großherzog wurde) das Gebäude restaurieren und gab neue Statuen für den Park in Auftrag.

Unter den Lothringern verfiel die Villa des Pratolino beinahe komplett, da ihr Erhalt zu kostspielig war. Viele der im Garten vorhandenen Statuen wurden nach Florenz in den Boboli-Garten gebracht.
Im Jahre 1819 beauftragte der Großherzog Ferdinando III Joseph Fritsch damit, den prächtigen Garten im Italienischen Stil in einen Garten im Englischen Stil zu verwandeln. Im Jahr darauf riss Fritsch das ab, was laut der Meinung vieler eine der schönsten Medici-Villen gewesen war.

Nach dem Erwerb der Villa im Jahre 1837 ließ Paolo II Demidoff, Mitglied einer bedeutenden russischen Industriellenfamilie, den ganzen Komplex wieder errichten und verwandelte dabei das Gebäude, das zu Zeiten von Buontalenti das Dienstpersonal berherbergte, in die Villa, die heute den Namen Villa Demidoff trägt.

Seit 1981 ist die Villa im Besitz der Landesverwaltung von Florenz.