Здание является единственным для города образцом частного загородного имения первой половины XIX века, изначально построенном в стиле классицизма с элементами неоготики и дополненным после реконструкции в последней трети XIX в. элементами неорусского стиля. Район, где находится данная постройка, на «Генеральном плане Нижнетагильского селения» Е. Бержье и А. Аллори 1843 года обозначен как «Матильдино предместье».
При строительстве дачи был удачно использован рельеф местности: со стороны дороги дача – одноэтажная, а с трех других – имеет два этажа.
Строительство усадьбы связано с именем выдающегося русского инженера, изобретателя, организатора и реформатора производства Фотия Ильича Швецова (1805–1855), который строил её для себя. Вторым владельцем дачи стал Павел Павлович Демидов (1839–1885), князь Сан-Донато, и с тех пор на долгие годы за ней закрепилось название «Демидовская дача».
В советское время дача была отдана железнодорожникам. В разное время здесь размещались комитет комсомола, дом отдыха, железнодорожный техникум, парк железнодорожников, детская площадка, водокачка, спортивная база, спортивные секции общества «Локомотив», городской теннисный корт.
Реконструкция здания прошла в 2013 году. В основу экспозиции легли факты из истории Демидовской дачи. На первом этаже посетители могут познакомиться с интерьером кабинета горного инженера середины XIX века. Рядом в небольшом зале размещена экспозиция по истории застройки «Демидовской дачи». На втором этаже здания – большой зал презентаций, так называемый «Демидовский зал». Его экспозиция представляет горнозаводчиков Демидовых, внесших огромный вклад в развитие промышленности и культуры Урала и России.
В музее «Демидовская дача» работают сменные выставки.
