La maison de maître du Tertre est associée à la tentaculaire famille Duchemin, grande dynastie de bourgeois lavallois enrichis dans le négoce des toiles. Selon l'abbé Angot, la métairie du Tertre est acquise en 1672 de Renée Gastin, veuve Guillaume, par Ambroise Duchemin de la Gimbretière. La branche de son fils Gabriel, lui-même négociant rue de Paradis à Laval, prend par la suite le nom Duchemin du Tertre. Selon un compte-rendu de visite dressé en 1695, Gabriel Duchemin (1649-1704), marchand et sieur du Tertre, réside faubourg du pont de Mayenne à Laval ; la métairie du Tertre qui lui appartient est tenue censitairement du duché de Mayenne et exploitée par des fermiers à titre de colonie partiaire. L'état des lieux, apparemment antérieur à la construction de la maison de maître, ne fait état que d'un petit logis aux baies irrégulières pourvues de grilles en fer et de volets en bois, d'une étable, d'une écurie, d'un four, d'une forme à fumier et de jardins clos de haies.

La "maison à maître" est apparemment élevée avant 1740 puisqu'elle est signalée à cette date : la métairie est alors estimée à 19 000 livres. Néanmoins, les titres et les successions des Duchemin du Tertre, dont le plus illustre représentant est Pierre Duchemin du Tertre (1691-1755), bourgeois et échevin à Laval, n'y font aucune référence. En réalité, suite au décès de Gabriel Duchemin, la propriété du Tertre est transmise non à la branche éponyme mais à une branche cadette, les Duchemin des Loges, du nom de la métairie du Gué des Loges à Montigné. Ainsi, le commanditaire de la maison pourrait être Gabriel-Christophe Duchemin des Loges, né en 1695. La suite de la transmission du domaine, par les femmes, est documentée par les matrices du cadastre napoléonien : Louise Duchemin des Loges, épouse de Gabriel Berset de Vaufleury, transmet ainsi le Tertre à sa fille Louise, épouse de Philippe Thomas du Taillis. En hérite sa fille Désirée-Louise, épouse de Pierre Foucault de Laubinière, puis la fille de ces derniers, Sidonie, épouse Henri du Bois de Maquillé, dans la 2e moitié du XIXe siècle. Lorsque celui-ci demande l'autorisation de clore le domaine du côté du chemin de halage en 1863, la propriété s'étend depuis le chemin de Montgiroux jusqu'au ruisseau du Bois-Belleray.

Une description des lieux, très sommaire, figure dans le partage des successions de Jacques Duchemin des Loges et son épouse Louise-Charlotte Le Hirbec, en date du 5 décembre 1800. Le Tertre y figure parmi les métairies et closeries de la famille : "Le lieu métairie du Tertre situé commune de Martigné exploité en faire valoir par Jean Palicot, le dit lieu composé de maison, terrasse, jardin et chapelle pour le maître ; maison pour le colon, bâtiment servant à l'usage dudit lieu, estrages issues et jardin". Les matrices cadastrales indiquent que le logement du fermier est transformé en dépendance en 1855. En revanche, aucune information complémentaire n'a été trouvée au sujet de la chapelle, également mentionnée dans la succession de Gabriel Berset de Vaufleury en 1819.

L'essentiel des bâtiments figure sur le plan cadastral napoléonien de 1829 : on remarque seulement la disparition d'un petit bâtiment étroit fermant une courette devant la maison de maître, ainsi que de ce qui devait être un four. Une courte allée plantée d'arbres, desservant deux petits jardins sans doute destinés à l'agrément, est aménagée dans le prolongement nord de la maison, pour bénéficier d'une promenade avec vue sur la vallée de la Mayenne. L'accès au Tertre se fait alors par un chemin aujourd'hui désaffecté, débouchant dans la cour dans l'axe de la maison de maître. Quelques constructions sont ajoutées dans la 2e moitié du XIXe siècle : un hangar à gauche de la cour, une petite dépendance (porcherie ?) à droite, un appentis près du portail actuel. Une soigneuse restauration est menée en 1993 par l'architecte des Bâtiments de France Jacques-Henri Bouflet : à cette occasion, certaines baies murées sont ré-ouvertes, les frontons sont restaurés, les parements extérieurs et intérieurs refaits. La propriété a été dotée de nouveaux jardins qui se déploient vers le sud-est, à l'emplacement d'un grand jardin plus ancien, peut-être utilitaire. L'accès se fait désormais par le sud, depuis la route de Martigné à Montgiroux.