Zespół pałacowy usytuowany jest na terenie dawnej wsi dworskiej Opieszyn, obecnie włączonej w granice miasta. Jej początki sięgają XIII w. i wiążą się z najdawniejszą historią zakładanej wówczas Wrześni. Powstanie i rozwój obu miejscowości łączy się z położeniem na starym szlaku ze Śląska na Pomorze w pobliżu przejścia przez rzekę Wrześnicę. W południowej części Opieszyna istniała rezydencja ówczesnych właścicieli Wrześni i okolic - możnego rodu Porajów-Różyców, wzmiankowana po raz pierwszy w 1472 r. W następnych stuleciach Września często zmieniała właścicieli. W XVII w., kiedy majętność należała do Działyńskich, skromną curię opieszyńską zastąpiono okazałym dworem. W XVIII w. majętność przeszła w ręce Ponińskich. W połowie tego stulecia powstał projekt przekształcenia starej rezydencji w założenie pałacowe połączone z miastem szeroką aleją, z widokową orientacją na wieżę kościoła farnego. Projekt ten zrealizowano tylko częściowo - wzniesione zostały jedynie znane ze źródeł dwie oficyny oraz oranżeria, właściwy pałac nie doczekał się realizacji.

Pałac we Wrześni został wzniesiony na fundamentach jednej z wspomnianych wyżej oficyn zapewne w 1 poł. XIX w., z inicjatywy ówczesnego właściciela majątku Stanisława Ponińskiego (niektórzy autorzy przesuwają datę jego powstania na 2 poł. XIX stulecia przypisując inicjatywę synowi Stanisława - Edwardowi Ponińskiemu). Wokół pałacu rozciągał się park, pierwotnie barokowy o regularnym układzie, w 2 poł. XIX w. przekształcony w krajobrazowy. Pod koniec XIX i na pocz. następnego stulecia budynek został zmodernizowany (przebudowa wnętrz, dobudowa od pd. parterowego skrzydła mieszkalnego, dobudowa przed ryzalitem frontowym ganku zwieńczonego balkonem). Po zawaleniu się w 1916 r. oficyny północnej w jej miejscu powstała otwarta weranda, wtedy także segmentowo zamknięte okna zastąpiono prostokątnymi. Od 1923 r. pałac stanowił własność Heleny z Ponińskich i Edwarda Mycielskich. Po wybuchu II wojny światowej budynek został zajęty przez Niemców. Cenne wyposażenie zostało wywiezione w głąb Rzeszy lub zniszczone w wyniku pożaru. W 1945 r. budynek przekazano Powiatowej Męskiej Szkole Gospodarstwa Wiejskiego, która jako Zespół Szkół Rolniczych - użytkowała obiekt do poł. l. 90. XX w. W latach powojennych założenie utraciło swój pierwotny charakter. Zlikwidowano ogrodzenia i bramy, fosa została zasypana (w jej miejscu powstała ul. Opieszyn), w l. 60. rozebrano m. in. stajnię, powozownię i ujeżdżalnię. Na terenie parku powstała szkoła podstawowa, a także amfiteatr i restauracja. Sam pałac nie uniknął dewastacji, czego powodem była niewłaściwie przeprowadzona adaptacja budynku na potrzeby szkoły.

W 1996 r. pałac odzyskał spadkobierca ostatnich przedwojennych właścicieli majętności - Roman Mycielski. Obecnie pałac znajduje się w rękach prywatnych.