Původní Römheldův dům se stal hlavní částí centrálního prostoru vily. Vystavěním dvou třípodlažních křídel vznikl objekt podle vzoru severoitalských renesančních vil s charakterem novorenesančního paláce. V zadním traktu domu tak vzniklo vnitřní nádvoří. V přízemí křídel vily jsou z obou stran otevřené arkády. Směrem k zámeckému parku uzavírá nádvoří menší salla terrena s terasou ohraničenou balustrádou. Ta umožňovala přístup do další části rozsáhlého parku. Původně stála uprostřed nádvoří kašna.[3]
Na hlavním průčelí budovy je zřejmé rozdělení devíti pravidelných vertikálních os. Horizontálně člení fasádu celého průčelí dvě patrové římsy. Přízemí štítu budovy je jednoduché. Patro zdobí sdružená okna, spojená nadokenní římsou s postranními pilastry. Prostor pod okny mezi pilastry je zdoben reliéfy s motivy mytických zvířat. Před boční části vystupuje střední část vily s mírně předsazeným rizalitem a dvěma nad sebou zbudovanými trojokny. Nejvyšší římsa je na obou stranách zdobena malými soškami múz.[4]
Johann Josef Liebieg od roku 1888 přestal pracovat v rodinné firmě a žil se svou rodinou v liberecké vile, v soukromí až do své smrti v roce 1917. Jeho sídlo odráželo bohatství i vkus stavebníka. V souladu s reprezentativním exteriérem byly okázale budovány i interiéry. Dominantní byla vstupní hala se schodištěm, prosvětlená stropním světlík. Do haly se vcházelo hlavním vchodem umístěným v jižním průčelí vily. V přízemí jižního křídla byl pánský pokoj, knihovna a hostinský pokoj. Provozní místnosti, k nimž patřila kuchyně, prádelna, pokoj pro služky i byt pro zahradníka, se nacházely v ostatních křídlech vily. V západním křídle byla jídelna, dva salony, hudební pokoj a další pánský pokoj. S ním sousedil kuřácký a také biliárový a hráčský pokoj. V severním křídle byly další obytné místnosti. Soukromé části domu s ložnicemi a sociálním zázemím se nacházely ve východním křídle.[2]
Součást rozlehlého areálu, kromě vlastní vily, tvořily další objekty (zahradnický domek, „kočárovna“ nebo konírna) a velkoryse vyprojektovaná zahrada. Dvě terasy s balustrádou, altán, bazén s hlavou Neptuna, který byl součástí schodišťové rampy se zděnou pergolou i ohradní zdi dotvářely jednotně koncipovaný celek v antikizujícím stylu, inspirovaném palladiánskou architekturou. Liebiegovu vilu lze použít jako vhodný příklad reprezentativní historizující architektury poslední třetiny devatenáctého století.[2][5]
Reprezentační i obytné interiéry stavby byly bohatě vyzdobeny štukovými stropy a dřevěným obložením. Uměleckořemeslné součásti byly prováděny ve špičkové kvalitě a díky pozdějšímu využití se dispozice vily i velká část výzdoby zachovaly bez větších ztrát. Výrazněji upravovány byly pouze hospodářské části, dvůr a zahrada.[6]