L'ensemble est composé d'un bâtiment d'habitation et d'étude (l'école) formant une cour au-devant d'une ferme et d'écuries construites au XIXe siècle, et d'une vacherie. Contre toute attente, l'architecture de la ferme-école témoigne d'une recherche réelle, dans la lignée des fermes ornées du XIXe siècle. Il s'agit d'un bâtiment axé à rez-de-chaussée (études, cuisine, réfectoires...) et étage sous comble (dortoirs). Le corps central, couvert d'un toit à longs pans, est encadré de deux travées latérales coiffées d'un toit en bâtière. Au centre, une travée mise en valeur par un jeu de bichromie mêlant calcaire et brique rouge reçoit l'indication de la destination du bâtiment : ferme-école, et l'année de son achèvement : 1874, au-dessous de l'occulus posé sur la lucarne en bâtière. Toutes les baies sont en plein cintre. La brique rouge est utilisée pour tous les chaînages et en bandeau au-dessus du rez-de-chaussée. La vacherie est un bâtiment de 43 m sur 13, sur trois niveaux ouverts en grande partie, couvert d'un toit à très longs pans. Les récompenses aux concours ont été apposées en décor sur les murs. Les baies et les arcades sont mises en valeur par des jeux de bichromie, utilisant la brique rouge et le calcaire. La déclivité du terrain a été optimisée pour l'agencement du bâtiment. Au sous-sol se trouvent des caves voûtées dont l'entrée est au niveau de la route qui longe la vallée. Ces caves servaient à entreposer le vin, le cidre et les pommes de terres. Le premier étage forme un rez-de-chaussée du côté du château, une étage au-dessus des caves du côté de la route. Il est séparé en deux dans toute sa longueur par un couloir sur lequel était établi un petit chemin de fer. Ainsi un wagon distribuait la nourriture aux chevaux et aux vaches, logés par compartiment de 3 à 4 bêtes. Le sol est une voûte en brique de 40 cm d'épaisseur. Au troisième niveau subsiste un vaste grenier ouvert à tous vents, qui servait à engranger les récoltes. Ce grenier est composé de 10 travées de 4m40. Les bâtiments du moulin du Houx (aujourd'hui en ruine), qui appartenait au domaine de la Pilletière, furent également mis à profit par Paul Félix Varanguien de Villepin, qui les transforma en ateliers pour ferrer les chevaux, réparer le matériel agricole, fabriquer les voitures et les charrues. Les machines et instruments agricoles de la ferme étaient mus par une turbine également conçue par M. de Villepin, distante de 500 m, de la force de 9 chevaux, transmise par cable aéro-dynamique. La ferme disposait de 112 hectares. Il y avait, outre la vacherie, une bergerie, une porcherie, des pépinières, une vigne et un verger. Y étaient cultivés le blé, l'avoine, l'orge, la luzerne, la pomme de terre, la betterave, la vigne. La pisciculture était aussi au programme.