No sabemos en que momento se construyó Torrebillela, pero podemos suponer que a finales del XIV, en un momento de ascenso del linaje de Villela. Quizás entonces no fuera totalmente de piedra, ya que en 1511 y 1514 los documentos se refieren a ella como el cadalso de los Villela, denominación que en la Bizkaia de entonces parece haberse aplicado a edificios construidos fundamentalmente en madera.
Después conoció varias modificaciones, si bien la más importante fue la de mediados del XIX que le dio su actual aspecto exterior: se suprimieron algunos edificios anexos, se renovó el interior, que pasó de dos a tres alturas, se abrieron nuevos huecos en la torre, el almenado fue rehecho.
A la vez se alzó un palacio de estilo revivalista que rodeó a la torre en tres de sus fachadas, ocultando sus primeras plantas.
Es evidente que la torre se construyó en varias fases, aunque al menos las dos primeras debieron de estar muy próximas en el tiempo.
En la fachada delantera se pueden observar los restos del que debió de ser el acceso principal del edificio, quizás dotado de una escalera exterior de piedra. A la derecha puede verse la jamba de otro vano, éste adintelado, que parece de factura más moderna. En otros puntos se aprecian huellas de otros vanos, mucho más alterados.
El piso residencial abarcaba en origen casi la mitad de la altura total de la casa. Evidentemente, esto dificultaba su iluminación y aireación de su zona superior, por lo que se abrieron allí algunas pequeñas ventanas apuntadas, que hoy se corresponden con la parte alta de la planta segunda.