L'edificio, posizionato sul lato ovest di piazza Della Viola, non ha una precisa connotazione stilistica date le varie stratificazioni che sono andate a determinarne l'aspetto nei secoli.
Palazzo Miliani trae origine da due nuclei abitativi medievali separati che corrispondevano, grossomodo, ai due portali laterali che si trovano ancora oggi in facciata. Durante il XVI secolo si svolse la campagna edificatoria più importante condotta dalla famiglia Miliani. Le due cellule medievali vennero unificate e fu costruito il piano nobile dell'edificio, secondo un progetto che viene attribuito a Cola dell'Amatrice. Anche i due portali laterali vennero ristrutturati nella stessa epoca, con le notevoli cornici a bugne quadrate a punte di diamante. L'ingresso di sinistra conserva ancora la porta a due battenti in legno originale e una fascia superiore originariamente intarsiata di cui sono rimasti solo gli spazi destinati ad ospitare le figure, più un'iscrizione che riporta il nome "SIGISMVNDVUS". Le finestre, sia al piano terra che al primo piano, sono architravate. Quelle al piano terra presentano alcune iscrizioni sull'architrave. Nel secolo XIX l'edificio venne rialzato con l'aggiunta degli ultimi due piani e venne costruito il portale centrale incorniciato da bugne a lunghezza alternata. In seguito venne costruita anche la loggetta in laterizio sulla sinistra determinando l'aspetto attuale della facciata. Il lato del palazzo che da su via Giudea mostra diversi segni di stratificazioni architettoniche, in particolare, all'altezza del piano nobile, si notano alcuni archi a tutto sesto in blocchi di travertino e, poco più sopra, archetti in laterizio. Probabilmente sono testimonianze risalenti al XV o XVI secolo.
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