I resti di Massaciuccoli, rimasti visibili nei secoli, hanno attirato l'attenzione degli studiosi di antichità già nel Settecento, quando furono intrapresi i primi scavi; di essi rimane un'interessante documento nella grande tela a olio conservata al Museo Nazionale di Villa Guinigi a Lucca, che raffigura a grandezza naturale le strutture e gli oggetti rinvenuti.
Gli interventi più recenti, sino alle ultime ricerche degli anni Novanta, hanno consentito di riconoscere nel nucleo di ambienti visibili sulla collina della Pieve, alcuni spazi di una ricca villa residenziale, sorta sulle sponde del lago in età augustea e successivamente ristrutturata più volte nel corso dei primi due secoli dell'impero.
Gli ambienti residenziali dovevano occupare l'ampia terrazza su cui sorge la pieve di S. Lorenzo, mentre inizialmente il livello inferiore era occupato da un giardino; solo in un secondo momento in quest'area fu edificato il quartiere termale, decorato con marmi policromi e movimentato da giochi d'acqua, cui appartengono le strutture oggi visibili, definite genericamente "Le Terme".
La residenza appartenne alla famiglia senatoria dei Venulei, proprietari di terreni e fabbriche di ceramica nel territorio pisano: il loro nome è ricordato su una tubatura in piombo dell'acquedotto che riforniva la villa.
Ai piedi del modesto rilievo, negli anni Trenta è stato indagato un altro edificio, tradizionalmente denominato "La Villa", che solo recentemente è stato riconosciuto come probabile mansio. Il complesso, solo parzialmente visibile, comprenderebbe una serie di vani affacciati su un cortile ed altri, per l'accoglienza dei viaggiatori, collegati tramite una corridoio ad un quartiere termale arricchito di mosaici e di arredi marmorei.
Dall'ambiente non riscaldato, dotato di una vasca per il bagno freddo, proviene infatti un mosaico in bianco e nero, raffigurante due coppie di animali marini fantastici e delfini con code annodate, riferibile al I sec. d.C..
È possibile che l'edificio costituisse una mansio "privata" voluta dagli stessi Venulei, per rendere preferibile il tracciato pedecollinare rispetto alla viabilità costiera e celebrare contemporaneamente il prestigio della famiglia.