O projeto de Medrano do Teatro San Carlo de Nápoles previa uma sala com 28,6 metros de comprimento e 22,5 metros de largura, com 184 camarotes, incluindo os do proscênio, distribuídos em seis ordens, além de um camarote real capaz de acomodar dez pessoas, totalizando 1.379 lugares. Oito meses após o início das obras, em 4 de novembro de 1737, o teatro já estava concluído.
O interior da estrutura hoje pode ser reconstruído com base em uma pintura de Michele Foschini e alguns relevos feitos por arquitetos europeus que visitaram a sala.
Numerosos relatos preservados por viajantes e visitantes concordam em celebrar a vastidão da sala e dos camarotes, apesar da acústica e da suntuosidade das decorações serem comprometidas. Durante o século XVIII, o edifício passou por várias modernizações solicitadas pelas mudanças de gosto ou pela necessidade de melhorar a acústica. Reformas permanentes foram feitas por Ferdinando Fuga, primeiro em 1767-68 e depois em 1777-78.
Com os primeiros trabalhos, o arquiteto toscano renovou a decoração do auditório e instalou grandes espelhos nos camarotes, equipados com suportes para velas que, aproveitando o efeito da reflexão, multiplicavam a iluminação da sala. A intervenção seguinte se concentrou quase exclusivamente na boca de cena. Em 1797, a sala passou por uma nova restauração decorativa sob a direção do cenógrafo do teatro Domenico Chelli.
A breve fase da República Partenopea em 1799 não trouxe modificações significativas à estrutura, exceto por alguns danos causados pelo uso inadequado da sala, rebatizada como Teatro Nacional e “profanada” por espetáculos equestres. Domenico Barbaja confiou a Antonio Niccolini uma nova reforma do edifício principal.
O mestre do Neoclassicismo em Nápoles interveio várias vezes no edifício. A primeira fase da transformação incluiu a fachada, com a consequente adição do foyer e dos ambientes de lazer e restauração. O pórtico para carruagens sustentado por pilares se inspira no modelo da Scala de Giuseppe Piermarini, entretanto modificado pela inserção da loggia jônica correspondente aos espaços do foyer.
Com Niccolini, o teatro adquiriu as características de um templo, tornando-se um monumento-símbolo da cidade. A fachada incorpora elementos da gramática classicista e uma decoração helenística alusiva à poesia dramática e à música. Igualmente interessante é o foyer: uma grande sala tetrástila com decoração vegetal em ouro, ladeada por ambientes menores destinados às salas de jogos.
Um ano após a conclusão das obras do corpo avançado, o arquiteto toscano adaptou a sala à nova decoração do vestíbulo e das escadas. Entre as inovações realizadas, destacam-se os pares de semicolunas encostadas nos pilares já feitos por Fuga no proscênio, o lustre suspenso na área mais escura da sala e a reforma do velário sustentado por hastes com cariátides. A reconstrução, realizada ao longo de nove meses, novamente por Antonio Niccolini, reproduziu em linhas gerais a sala de 1812.
De fato, o arquiteto toscano manteve a planta em ferradura e a configuração da boca de cena, embora alargada e ornamentada na superfície interna com um baixo-relevo representando o Tempo e as Horas, ainda existente atualmente. O foyer atual, construído na zona oriental do jardim do Palazzo Reale, foi realizado em 1937 sob projeto de Michele Platania. Destruído por um bombardeio em 1943, foi reconstruído no pós-guerra imediato.
O Teatro di San Carlo além de manter o repertório operístico melódico clássico e reinterpretar obras-primas do século XIX, nos últimos anos desenvolveu uma intensa atividade dedicada ao resgate da ópera bufônica do século XVIII da escola napolitana.
