Lyijyvalkoistehdas ja Hiilihappotehdas Grönberg (Blyvittfabriken Grönberg & Co ja Kolsyrbolaget Grönberg & Co) aloittivat toimintansa vuonna 1928 lähellä Tikkurilan rautatieasemaa. Tehtaan perustaja liikemies Arthur Grönberg (1871-1973) toimi aktiivisesti Helsingin liike-elämässä ja käynnisti työuransa aikana lukuisia yrityksiä. Liiketoimintaan kuului muun muassa pankkiala, hatunvalmistus, raitiovaunuliikenne, pörssitoiminta, merenkulku sekä samppanjamerkki Moet Chandon edustaminen. Lyijyvalkoistehtaan ja hiilihappotehtaan perustamisen jälkeen hän toimi yhtiöiden johtajana vuoteen 1937 saakka.

Villa Grönbergin rakentaminen liittyy tehtaan johdon sukupolvenvaihtoon, kun tehtaan perustajan poika siirtyi johtotehtäviin ja päätti asettua perheinensä asumaan tehtaan etelänpuolelta hankitulle tontille. Asuinrakennuksen suunnittelijaksi valittiin arkkitehti Lars Sonck. Lars Sonck ja Arthur Grönberg olivat tuttavia Helsingin arvopaperipörssin rakentamisen ajoilta, jonka rakentamisen kustannuksia kattamaan oli perustettu Pörssiklubi 1900-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä. Molemmat olivat Pörssiklubin jäseniä.

Ensimmäiset piirustukset Villa Grönbergistä on päivätty huhtikuulle 1934. Rakennuslupahakemus jätettiin marraskuussa 1935 ja se hyväksyttiin tammikuussa 1936. Rakennustyöt käynnistyivät kevään aikana ja rakennus valmistui elokuussa 1936.

Suunnittelutoimeksianto käsitti yhden perheen tarpeisiin rakennettavan, puutarhan keskellä sijaitsevan asunnon. Rakennusmassan sijoittelua ei oltu määritelty asemakaavassa, joten se tuli vapaasti sijoiteltavaksi tontille. Rakennus asettuu tontin eteläosaan siten, että suorakaiteen muotoisen massan pohjoinen pitkäsivu oli kohtisuorassa tehdasalueen etelälaidan kanssa. Talon ja tehtaan väliin jäi puustovyöhyke, joka katkaisi vapaan näkyvyyden tehdasalueen ja asuinrakennuksen välillä. Asuinrakennuksen pääjulkisivu suunnattiin etelään, pois tuotantoalueelta.

Rakennus koostuu kolmesta kerroksesta, joista kukin on käsitelty julkisivuiltaan omanlaisikseen. Julkisivussa näkyy kerrosten käyttötarkoitusten välinen hierarkia. Korkeassa betonisokkelissa sijaitsevassa pohjakerroksessa oli alkujaan rakennuksen huolto- ja varastotiloja. Pohjakerroksen ikkunat ovat pieniä kaksi- ja neliruututuisia ikkunoita. Ensimmäinen kerros on rakennuksen pääkerros, jossa sijaitsi edustavimmat tilat, kuten halli, seurusteluhuone, sali, ruokasali sekä herrainhuone. Heti sokkelin yläreunasta alkavat kuusiruutuiset ikkunat ovat isommat, kuin pohjakerroksessa ja perheen makuuhuoneille varatussa yläkerrassa. Ensimmäisessä kerroksessa ikkunoiden välissä olevasta tiilimuurauksesta on joka neljäs rivi vedetty sisään 2,5 cm. Sisäänvedettyjen nauhojen kohdalla tiilien saumat on värjätty tiilensävyiseksi. Yläkerran ikkunat ovat pääasiallisesti kuusi- ja neliruutuisia poikkeuksena rakennuksen koilliskulmassa sijaitsevaan loggiaan kuuluva iso kahdeksantoistaruutuinen ikkuna ja pyöröikkuna. Loggian ison ikkunan vieressä, rakennuksen itäpäädyssä, on tiilimuurauksella toteutettu valeikkuna, tondo. Ensimmäisen ja toisen kerroksen ikkunoiden yläosia koristaa pystytiiliharkotus. Rakennuksen katto on matala, vihreäpeltinen aumakatto.

Pääsisäänkäynti ja palvelusväen sisäänkäynti sijaitsivat vastakkaisilla julkisivuilla epäsymmetrisesti toisiinsa nähden. Eteläinen pääsisäänkäynti sijoittuu julkisivun länsipäähän rakennettuun rungosta ulkonevaan portaaliin, jonka katto on toisen kerroksen parveke, altaani. Tammiset pääovet ovat paikkaan varta vasten suunnitellut. Pääsisäänkäynnin yhteydessä on osaksi avoin veranta. Kuistin edustalla on puoliympyrän muotoinen liuskekiviterassointi. Kuistille johtavat raput ovat graniittia, askelmien seinämät betonia. Kuistin lattia on päällystetty tiilenvärisellä keraamisella laatalla.

Pohjoisen julkisivun palvelusväen sisäänkäynti sijoittuu rungosta erkanevaan torniin, jonka ulkosivu on segmenttikaarinen. Tornissa kulkee rakennuksen pääportaikko. Porrastorni nousee lähes räystäskorkeuteen, mutta sitä ei ole sidottu rakennuksen kattolinjaan. Porrastornin yläosassa on yksi ikkuna.

Sonck suunnitteli Villa Grönbergin kanssa samaan aikaa myöhäiskautensa merkittävintä työtä Agricolan kirkkoa. Yhdistävänä tekijänä molemmissa rakennuksissa on korkeatasoiset tiilimuuraukset, joissa pintoja on elävöitetty tiilen ominaislaatua hyödyntävillä varioinneilla. Villa Grönberg oli Sonckin tuotannossa viimeinen suuri yksityistalo.

Lyijyvalkoistehdas ja Hiilihappotehdas Grönberg toimi Jokiniemen alueella 1980-luvulle asti. Tämän jälkeen sekä tehtaat, että niihin liittynyt asuinrakennus myytiin Vantaan kaupungille.