Il palazzo, situato nella parte occidentale di Torino, in una zona strategica per i futuri ampliamenti della capitale sabauda, si definisce come dimora nobiliare aggiornata secondo il gusto dell’epoca tra il 1692 e il 1720, quando il conte Ottavio Provana di Druent (1652-1727), membro di una delle famiglie strettamente legate alla Corte, ne affida l’ampliamento e il riallestimento all’architetto Gian Francesco Baroncelli (morte 1694). Questi coordina maestranze e artisti di chiara fama, attivi nei principali cantieri dell’epoca: degno di nota è lo scalone a forbice, che Baroncelli posiziona al centro del fabbricato e non a lato, come di solito nei palazzi nobiliari seicenteschi. Nel 1743 il marchese Ottavio Giuseppe Falletti di Barolo (1696-1747), primogenito dell’unica figlia di Ottavio Provana, Elena Matilde, commissiona importanti lavori di completamento e restauro dell’edificio al Primo Architetto Regio Benedetto Alfieri (1699-1767), che aggiorna in chiave rococò alcuni ambienti del palazzo. Alfieri dirige i lavori di decorazione dell’atrio e della facciata su via delle Orfane e del piano nobile, in particolare il salone d’onore e gli ambienti situati nel tratto di edificio a sinistra dello scalone.

Il marchese Carlo Gerolamo, primogenito di Ottavio Giuseppe, acquista alcuni stabili attigui al palazzo e tra il 1756 e il 1758 fa costruire una nuova parte di fabbrica, rivolta verso piazza Susina, e destinata a casa da reddito. Nel 1756 egli fa anche rimodernare l’appartamento verso ponente a piano terreno, destinato al figlio Ottavio Alessandro. Quest’ultimo nel 1780 incarica l’architetto Leonardo Marini (attivo 1760-1806) di un ulteriore riallestimento, che interessa soprattutto gli ambienti del piano terreno. Tra il 1805 e il 1808 viene approntato, sotto la direzione dei pittori e scenografi Luigi Vacca (1778-1854) e Fabrizio Sevesi (1773-1837), un appartamento in stile impero nella parte a ponente del piano nobile per il marchese Carlo Tancredi Falletti di Barolo (1782-1838) e sua moglie, Giulia Colbert di Maulévrier. Per volontà di quest’ultima il palazzo ospita numerose iniziative filantropiche e, dopo la sua morte, diventa sede dell’Opera Pia Barolo, tuttora esistente. Tra il 1906 e il 1907 viene decurtata l’ala sud dell’edificio per l’allargamento di via Corte d’Appello, comportando la perdita di una parte delle decorazioni alfieriane che connotavano gli ambienti interessati da questo intervento.

L'edificio fu bombardato nel corso delle incursioni aeree dell'08 dicembre 1942 e del 13 luglio 1943. Il terzo piano, destinato alle convivenze dell'Istituto Famiglie Operaie, subì danni alle chiassilerie. Sul fronte di via Corte d'appello, al numero 20, un locale commerciale fu sinistrato da un incendio. Nel maggio del 1944 risultavano già eseguiti lavori di ripristino parziale.

1692-1720, ampliamento e riallestimento del palazzo ad opera dell’architetto Gian Francesco Baroncelli su committenza del conte Ottavio Provana di Druent;

1743, restauro e aggiornamento stilistico su progetto dell’architetto regio Benedetto Alfieri per committenza del marchese Ottavio Giuseppe Falletti di Barolo;

1780, riallestimento dell’appartamento al piano terreno su progetto dell’architetto regio Leonardo Marini per volere del marchese Ottavio Alessandro Falletti di Barolo;

1805-1808, allestimento negli ambienti a ponente del piano nobile di un nuovo appartamento in stile impero per il marchese Carlo Tancredi Falletti di Barolo e sua moglie;

1864, il palazzo diventa sede dell’Opera Pia Barolo, fondata dalla marchesa Giulia di Barolo, moglie di Carlo Tancredi e ultima erede della dinastia;

1906-1907, decurtazione dell’ala sud dell’edificio per l’allargamento di via Corte d’Appello.