Il Palazzo venne costruito nel 1840 su disegno di Giovanni Maria Negrin Quartesan. L’architettura è rispettosa della tradizione vicentina: simmetria nella distribuzione delle aperture ai lati della serliana murata nell’apertura centrale che, in asse con il portone, resta l’elemento chiave secondo i collaudati modelli della scuola scamozziana.

Fu di proprietà di uno dei maggiori protagonisti delle vicende politiche vicentine del XIX secolo, Gaetano Costantini, eletto primo sindaco di Vicenza nel 1865.

Sede della Casa del Popolo dei cattolici vicentini prima, dell'INAIL poi, dal 1981 ospita la biblioteca di Palazzo Costantini, biblioteca di pubblica lettura con un patrimonio specializzato nel settore artistico e letterario. Nel 1993 la biblioteca venne ampliata con l'apertura della Sala Dalla Pozza, intitolata all'ex direttore della Bertoliana Antonio Marco Dalla Pozza. In questa sala sono stati recuperati gli affreschi ottocenteschi che simulano un loggiato intervallato da nicchie con otto busti di poeti antichi e moderni. Nell’ovale al centro del soffitto, tra ampi fregi, è rappresentato un Concilio di Divinità.