Si del odeón se conocen pocos restos, el teatro de época romana está mejor documentado, recordado por antiguos documentos escritos y probablemente representado en obras artísticas de los siglos XV y XVI.
El edificio, realizado en opus mixtum de reticulatum y latericium, se data en el aspecto visible actualmente entre finales del siglo I y comienzos del siglo II d.C., periodo en que fue completamente reconstruido, quizás tras el terremoto del 62 o la erupción del 79 d.C. En el área del teatro de época romana no se encuentra rastro del edificio para espectáculos de época griega, ni de las primeras fases de época romana.
El teatro fue luego abandonado alrededor de la mitad del siglo V d.C., cuando cambiaron las funciones del sitio; posteriormente algunas partes del edificio público fueron ocupadas por núcleos sepulcrales, asignables a los siglos VI y VII d.C., mientras otras fueron obliteradas por considerables acumulaciones de tierra cultivable.
El monumento arqueológico constituye de hecho un ejemplo significativo de “arqueología urbana” mediante el cual es posible reconstruir la historia constructiva, desde la antigüedad hasta la época moderna, de un sector urbano entero de Nápoles. Tras algunos hallazgos fortuitos ocurridos en 1859, que permitieron trazar un primer plano del edificio, las primeras excavaciones realizadas entre 1881 y 1891 llevaron al descubrimiento de parte de la cavea dentro del jardín de uno de los edificios que dan al decumano (la antigua calle) superior de la ciudad.
Posteriormente, las investigaciones conducidas con métodos científicos permitieron en 1985 detectar y aislar con precisión las estructuras murales de época romana de las modernas y, por tanto, desde 1997, explorar el área que entretanto fue adquirida por el Patrimonio Público. Con las nuevas campañas de excavación sistemática se han desvelado algunos tramos del ambulacro externo y del interno, dotado de nichos y un complejo sistema de canalización hídrica, con los correspondientes cuñas de sostenimiento y vomitorios (accesos), que conducían a las gradas de la cavea media (la parte intermedia) de las gradas, así como parte de la escena con la intención de devolver el monumento al disfrute público, en el marco de un programa integral de valorización de todo el sector urbano.
No menos relevante es la superficie decorada superviviente: desde los suelos del ambulacro interno hasta los estucos, algunos de ellos grabados con inscripciones interesantes, hasta los revestimientos marmóreos de las gradas de la cavea. En las intervenciones sucesivas se prevé extender la investigación también a la scenae front (edificio escénico) donde se realizaban las representaciones teatrales, también celebradas en las fuentes antiguas.
