Etienne II de Mesmay et sa première épouse Jeanne-Françoise Musy s'établirent à Dole en 1581 et habitèrent une maison avec meix (dépendance et jardin ou potager), située rue de Mont-Roland, échangée à Claude Musy (beau-père d'Etienne), et qui est à l'origine
du futur hôtel des Mesmay. En 1594 ils acquirent une autre maison avec meix et jardin, toujours rue de Mont-Roland.
Léonard II de Mesmay, vicomte mayeur, construisit en 1637 les deux pavillons sur la rue, que Léonard III, un siècle après, réunit par la terrasse et le balcon de ferronnerie couronnant le porche d'entrée. Ces
travaux nécessitèrent la permission de Louis XV, donnée le 30 juillet 1735.
Marguerite-Simonne de Mesmay, apporta cet hôtel par son mariage en 1771 à Pierre-Ferdinand Garnier de Falletans. Leur fils Frédéric, maire de Dole de 1813 à 1815, y logea en 1814, dans la pièce du premier étage dite "chambre du Roi",
le comte d'Artois, futur Charles X.
Le général de Mesmay, dans son livre
Une maison franc-comtoise au cours de cinq siècles d'histoire nous en donne la description en 1744 nécessita 137 vacations et fut consignée dans un document de 472 feuillets.
- Une pièce de réception, dite la sallette, à laquelle on accède de la cour d'entrée par sept marches en pierre
- Une autre pièce de réception, dite le poêle contiguë mais donnant sur le jardin
- La grande cuisine, avec sa cheminée monumentale
- Le salon d'honneur, situé au premier étage, tout tendu de tapisseries et meublé d'une cinquantaine de sièges
- Une douzaine de chambres, elles aussi tendues de tapisseries, avec lits, guéridons, tables rondes ou carrées, buffets à plusieurs portes, coffres en cuir bouilli, etc. Sur les murs des miroirs de toutes dimensions alternent avec des objets et tableaux divers qui sont des portraits de famille,
un Philippe IV et un Louis XIV, et des peintures religieuses.
- Une chapelle et sa sacristie