La famiglia Venturelli è nota ad Amelia fin dal 1300. Tra i suoi membri una menzione particolare merita Giovanni, che ebbe un ruolo chiave nella storia italiana del XV secolo come governatore di Bologna sotto papa Pio II e, successivamente, di tutta la Romagna sotto Sisto IV. Nella struttura muraria è evidente una caratteristica comune a molti edifici amerini: il riuso di materiale antico. Palazzo Venturelli, infatti, venne costruito su preesistenze romane utilizzando gli antichi muri e ambienti come base di appoggio. L'ingresso è collocato sul lato ovest in via Pomponia, mentre sul lato est, più basso di un piano, si trova l'entrata alle cantine, ricavate negli ambienti dell'antica domus romana. Queste conservano notevoli mosaici del II secolo d.C, realizzati con tessere bianche e nere disposte secondo disegni geometrici e motivi floreali stilizzati. Tre rampe di scale conducono al piano nobile in cui si trova un salone rettangolare con pavimento originale in mattoni e pietra arenaria, che riporta lo stemma di famiglia. Dì notevole bellezza è la decorazione pittorica: in una sequenza di quadri scanditi da telamoni (figure maschili con funzione di sostegno di strutture murarie) sono rappresentate scene allegoriche e vedute di Amelia.
