Здание Большого каменного театра находилось на месте, где в середине XVIII века была Брумберговая площадь, ныне известная как Театральная площадь. Это место получило своё название в честь владельца местных пильных мельниц. В 1765 году по указу Екатерины II здесь были построены карусели, качели и амфитеатр для представлений, которые проводились дважды в неделю. В них участвовали добровольцы из числа ремесленников, подъячих и лавочных сидельцев, а полиция следила за репертуаром и выплачивала артистам по полтиннику за выступление.

9 июня 1773 года был издан указ о создании в Санкт-Петербурге "публичного русского комедиального зрелища" на месте карусели, для чего было решено построить театр. Проект разработал архитектор Антонио Ринальди. Строительство началось в 1775 году под руководством М. А. Деденева, который 31 января 1777 года докладывал Екатерине II о проделанной работе: на сваи, забитые в 1775 году, был положен ростверк, а для предотвращения затопления место было укреплено плитами.

К 1779 году стены театра были завершены, но Ринальди пострадал при падении с лесов и не смог продолжать работу. В 1781 году его заменил Ф. В. Бауер. Здание было значительно крупнее и массивнее соседних построек, его длина составляла 85 метров, ширина 45 метров, а высота 19 метров. Театр стал образцом театрального здания конца XVIII века.

Декоративные работы в театре выполнил Л. Тишбейн. В 1783 году завершались наладка оборудования, отделка интерьеров и благоустройство территории, после чего театр открылся. Зрительный зал вмещал до 3 000 человек и имел форму эллипса с тремя рядами кресел в партере, 12 рядами скамеек, бельэтажем и тремя ярусами лож. В центре амфитеатра находилась царская ложа.

Представления в театре проходили трижды в неделю: один день выступала итальянская труппа, второй французская, третий русская, и каждое завершалось балетом. В августе 1785 года в театр приехали танцоры Шарль Лепик и Гертруда Росси, с ними прибыл и их сын Карло Росси, будущий известный архитектор.

В 1802 году было решено придать театру более величественный облик, и эту задачу поручили архитектору Тома де Томону. Он полностью перестроил здание, добавив массивный восьмиколонный портик с ионическими колоннами и скульптурной композицией "Аполлон Кифаред в окружении муз" работы Жака Тибо. Портик стал легко узнаваемым элементом театра.

Тома де Томон был назначен главным инспектором театра и отвечал за его ремонт. В 1810 году он планировал реставрацию люстры и предлагал переделать печи, что в итоге не было сделано. В ночь на 1 января 1811 года театр сгорел окончательно, несмотря на участие в тушении около 1 000 человек.

К концу января 1818 года здание театра было восстановлено архитекторами А. К. Модюи и И. И. Гальбергом при участии Доменико и Антонио Адамини. Театр сохранил облик, созданный Тома де Томоном, и оставался популярным среди петербуржцев. Здесь прошли премьеры опер Глинки и дебют Мариуса Петипа. В 1890 году театр снова сгорел, и Александр III приказал его реконструировать.

По инициативе Антона Григорьевича Рубинштейна здание после реконструкции было передано Санкт-Петербургской Консерватории. В 1891-1896 годах здание было полностью перестроено, сохранив фундамент и стены, но с новыми интерьерами.