La Casa Palacio de los Duques de Arcos es un modelo constructivo típico de la nobleza en la campiña sevillana, que servía de residencia privada y de casa de labor para la explotación de la tierra. Del palacio inicial de Mairena, que data de principios del s. XV, se conserva una gran nave y un patio central con pilares de estilo mudéjar. A fines del s. XVII se reforma el palacio, alineándolo con la calle Real y construyendo el patio del apeadero y una gran nave, llamada "del molino" por instalarse uno de aceite en el s. XIX.

La parte noble del edificio, diseñada en su origen como residencia del dueño y utilizada posteriormente por los administradores, se estructura en torno a un patio central mudéjar porticado, con galería cubierta a un agua sobre pilares de ladrillo ochavados. A su alrededor, se disponían varias naves con las habitaciones principales, la cocina y una gran nave alta. La zona dedicada a uso agrícola se componía de las naves de la calle Real, la nave del molino, las cuadras y los almacenes situados en torno al patio del apeadero, que cuenta con una entrada secundaria. Finalmente en la parte trasera existía una amplia huerta que hoy está ocupada por el graderío del escenario construido tras la restauración del edificio.