En realidad debería ser el Palacio de Beltrán, ya que fue el doctor Diego Beltrán el que encargó y corrió con los gastos de la obra palaciega más importante de Medina. Pero [cosas del derecho matrimonial] su nieta Mariana heredó la casa, se casó con Francisco de Dueñas y ya para siempre el edificio pasó al mayorazgo del marido y, por ende, mudó el nombre.
Quince años duraron las obras de construcción - entre 1528 y 1543 - proyectadas por Luis de Vega, arquitecto de Carlos I.
Es de estilo renacentista, de planta cuadrada con un pequeño torreón en uno de sus ángulos, construido en ladrillo, piedra y tapial. En su puerta principal luce el escudo de la familia Beltrán, escoltado por dos ángeles y dos medallones. A través del zaguán - que conserva un extraordinario arteonado - se accede a la joya del edificio: el patio.
Este espacio columnado rectangular, de dos plantas, es una continua sucesión de trabajos de primera magnitud realizados en piedra: delicados capiteles, medallones, escudos, balaustradas... Una ancha escalera de tipo claustral, con peldaños monolíticos, sirve de acceso a la segunda planta. En 1931 fue declarado monumento histórico-artístico. Actualmente el recinto se utiliza como instituto de bachillerato, Centro de Profesores y, desde 1996, Universidad Nacional de Educación a Distancia.