In origine la Palazzina era completata da un ampio giardino e da un boschetto che si estendevano fino alla Loggia del Cenacolo addossata a Palazzo Bonaccossi, creando disegni e prospettive tipiche dell’architettura del rinascimento che qui si realizzò in fabbriche e aree verdi concepite come complementari e vincolate tra loro. Nel 1938 quando fu sistemato tutto il complesso architettonico di Marfisa, l’area del boschetto era già occupata dal Tennis Club Marfisa; lo spazio adiacente al prospetto meridionale fu sistemato con due grandi aiuole sobriamente disegnate e arredato con il pozzo quattrocentesco, collocato in modo da essere visibile direttamente dall’ingresso.
Nell’area orientale sorgevano varie costruzioni collegate alla Palazzina; esse vennero demolite nel corso dell’Ottocento perché pericolanti; il giardino fu ridisegnato con differenze di livello in modo da suggerire discretamente l’ingombro planimetrico degli edifici scomparsi e l’area del giardino segreto con aiuole fiorite; al centro fu posta una fontana, dove più tardi fu sistemato il putto in bronzo dello scultore Giuseppe Virgili, ora ricoverato all’interno della palazzina, mentre il calco eseguito recentemente da Maurizio Bonora ha consentito di mantenere invariato il gradevole assetto del giardino, fiorito tra primavera e estate da una pregiatissima bordura di bianche rose francesi.
Dalle demolizioni fu salvata per la sua qualità architettonica e il valore storico la Loggia degli Aranci o Teatro di Marfisa da cui si dirama il pergolato che conduce verso la Loggia del Cenacolo. E’ significativa testimonianza di un luogo deputato allo spettacolo, alle arti, alla letteratura; nella volta a botte venne dipinta la fitta trama di un pergolato di vite tra i cui pampini e grappoli occhieggiano uccellini, scoiattoli, scimmiette. La decorazione, tipica dei padiglioni e delle logge aperte di età rinascimentale, fu restaurata e in parte ridipinta nel 1938 dal ferrarese Augusto Pagliarini.
A capo della loggia il soffitto ligneo a lacunari mostra una serie di putti musicanti, che alludono alla destinazione teatrale a cui spesso fu adibito il vasto portico. Sulle pareti corre una fascia con la raffigurazione di località che rappresentano forse i possedimenti di Francesco d’Este.
Collegata alla Loggia, è la cosiddetta ‘Grotta’, di nobili proporzioni, con un soffitto a lacunari sfondati;qui, alla sommità delle pareti, corre una fascia con una bella serie di scene di caccia e di pesca, ambientate in aperti paesaggi lagunari, montani e silvestri. Il complesso decorativo è da attribuirsi a maestranze emiliane attive tra la fine del Cinquecento e gli inizi del secolo successivo.