Il Teatro all'Antica fu costruito tra il 1588 ed il 1590 dall'architetto vicentino Vincenzo Scamozzi. Riveste un ruolo di primaria importanza nell'ambito degli edifici teatrali italiani poiché costituisce il primo esempio di teatro stabile dell'età moderna, costruito dal nulla, non vincolato da strutture preesistenti.
L'elegante esterno è a due ordini: quello inferiore con finestre, portali e spigoli contornati a bugnato poggianti su di un alto zoccolo, quello superiore con lesene doriche binate, nicchie e finestre sormontate da timpani triangolari e curvospezzati contenenti tazze ovoidali.

La sala interna, a forma rettangolare, ripropone l'impianto spaziale dell'apparato teatrale rinascimentale ed è suddivisa in due quadrati, uno occupato dal palco, l'altro dalla cavea semicircolare, separati dal rettangolo dell'orchestra. Un'innovazione ancora più significativa è l'ingresso separato del retro riservato agli artisti (musici e attori) che permette l'accesso ai camerini.
Sul palco sopraelevato vi era la scena fissa, distrutta ormai da più di due secoli. Rappresentava una prospettiva urbana con una piazza, una via centrale costeggiata da edifici nobili e borghesi. L'insieme veniva ancor più accentuato dalla pendenza del pavimento, dall'inclinazione del palco verso la cavea e dal soffitto centinato a finto cielo inclinato sopra il palco (oggi scomparso). Gli edifici della scena erano realizzati in legno, stucco e tele dipinte a finto marmo e finta pietra.

Alcune delle antiche strutture del teatro sono scomparse; dell'originale impianto resta l'elegante loggia costituita da un colonnato corinzio sormontato da dodici statue in stucco rappresentanti le principali divinità dell'Olimpo realizzate da un non meglio noto Bernardino stuccatore veneziano Le figure dipinte a monocromo nella parete di fondo della loggia ritraggono imperatori romani; nelle nicchie sono inseriti quattro busti, uno ritrae la dea Cibele, i rimanenti tre antichi condottieri.

I due grandi affreschi parietali sono stati ideati per unire la zona dell'orchestra a quella del palcoscenico e sono destinati a convogliare l'attenzione dello spettatore sulla scena di città. Si voleva dare l'illusione che il teatro fosse aperto così come i teatri dell'antichità; per questo le due grandi vedute si aprono su scorci urbani. Sulla sinistra è dipinta la piazza del Campidoglio e nella parte opposta il Mausoleo di Adriano o Castel Sant'Angelo.