Il terreno ove sorge il palazzo Martinengo appartenne originariamente alla famiglia Ferrari di Sondrio che lì possedeva diverse case e forse una torre; passò poi a Giovan Battista Pellizzari di Musso, quindi a un Giosuè della stessa famiglia, residente a Chiavenna, e da questi passò al bresciano Ulisse Martinengo, conte di Barco, che acquisì l’intera proprietà.

Il conte Martinengo (1537-1609) fece parte di quella schiera di seguaci della Riforma protestante che, per sfuggire alle pesanti azioni repressive messe in atto nel Cinquecento da molti Stati italiani e dalla Chiesa Cattolica, riparò nelle più sicure terre di Valtellina e Valchiavenna allora sotto il dominio dei Grigioni. Giunto in un primo tempo a Chiavenna nel 1564 insieme alla madre e alla sorella, dopo numerosi cambi di residenza stabilì la sua dimora a Sondrio. Ben presto considerato il più illustre e stimato tra gli esuli riformati della città diede avvio ai lavori di ristrutturazione che portarono alla realizzazione del palazzo. La sola testimonianza che oggi ricorda l’antico proprietario è uno stemma scolpito su un grande camino di pietra in un locale del piano terreno dove compare un’aquila con le iniziali “U M C B”.

Nel 1646 le famiglie Salis e Parravicini, eredi del conte Martinengo, vendettero il palazzo che fu adibito a sede del vicario di Valle. Negli anni 1759-73 a causa delle inondazioni del Mallero vi furono nuovi interventi, testimoniati da una piccola lapide posta nel cortile laterale. Essi modificarono la struttura dell’edificio così come i lavori di ristrutturazione resisi necessari dopo la rovinosa alluvione del 1834. Con il nuovo assetto l’ingresso principale venne posto sul lato verso il giardino dando alla facciata un aspetto tipicamente ottocentesco. Dal 1859 al 1935 l’edificio venne destinato a sede della Regia Prefettura.

Recenti scavi archeologici hanno evidenziato preesistenze all’interno dell’area costruita, alcune delle quali da mettere forse in relazione con l’antica cinta muraria.