La famiglia Segni entrò nel Senato bolognese nel 1648 e vi rimase fino alla fine del 1700: esercitavano l’arte e il commercio della seta e, durante la loro permanenza, raccolsero nel Palazzo una superba collezione di opere d’arte descrittaci dall’Oretti. Verso il 1760 il Salone d’Onore del Palazzo fu arricchito dalla costruzione di una volta, dove Vittorio Maria Bigari dipinse una grande composizione mitologica e allegorica che rappresenta Bacco e le baccanti fra una folla di divinità , impreziosita dalla quadratura di Giovanni Battista Alberoni.
La costruzione della volta ricoprì la cassettonatura originale e gli antichi affreschi, oggi riscoperti con il restauro, staccati e recuperati. Nello stesso periodo Ubaldo Gandolfi affrescò i soffitti di tre sale al piano nobile con L’Aurora e le Quattro Stagioni (nelle sovra-porte raffigurati scherzi di Putti), l’altro con al centro Paride con il pomo d’oro in mano e il soffitto della Galleria del Tempo raffigurante Le Tre Parche. Sempre del Gandolfi il graziosissimo boudoir raffigurante le Due Fatiche d’Ercole con preziosi effetti pittorici monocromi. Con il cambio di proprietà , avvenuto all’inizio dell’800, il Salone d’Onore si arricchì delle quattro mirabili opere Pan vinto da Amore di Agostino Carracci, Apollo di Ludovico Carracci, Bacco di Annibale Carracci ed Eros di Pietro Faccini, trasportate a massello da Palazzo Magnani intorno al 1825. Anche il percorso per raggiungere il Salone, costituito dalle logge al piano terra e dallo scalone, fu ristrutturato e decorato secondo il gusto dell’epoca: le pareti della scala furono impreziosite da un rivestimento di finto marmo, da decorazioni monocrome nelle volte e dall’inserimento, a metà dello scalone, della bella Madonna in stucco scolpita da Petronio Tadolini. Più tardi, nella seconda metà dell‘800 le quattro sale sul fronte del piano nobile furono decorate dai fratelli Muzzi, i quali, secondo il gusto dell’epoca, le caratterizzarono ciascuna con un colore diverso: la Sala Verde con il medaglione centrale raffigurante L’Ebbrezza, la Sala Gialla con i medaglioni raffiguranti Ritratti, la Sala Blu con decorazioni floreali e la Sala Rossa con decorazioni allegoriche.
