Sála s názvom Divadlo pre svoj charakteristický tvar amfiteátra bola navrhnutá v roku 1637 pre anatomické hodiny bolonským architektom Antoniom Paoluccim, ktorý sa volal Il Levanti, školák Carracci. Bola pokrytá borovicovým drevom a zdobená dvoma radmi sôch zobrazujúcich v nízkych dvanástich slávnych lekároch (Hippocrates, Galen, Fabrizio Bartoletti, Girolamo Sbaraglia, Marcello Malpighi a Carlo Shattered, Mondino de' Liuzzi, Bartolomeo da Varignana, Peter z Argelaty, Costanzo Varolio, Julius Caesar Aranzio, Gaspare Tagliacozzi) a v prvej dvadsiatke najslávnejších anatómov Bolonskej štúdie. Čitateľskú stoličku, ktorá má výhľad na demonštrátora, lemujú dve sochy nazývané "stiahnuté z kože", ktoré boli v roku 1734 vyrezané do dizajnu Ercole Lelli, ktorý sa používal na vizualizáciu ľudského tela, ako otvorená kniha. Nad baldachýnom sedí ženská postava, alegória anatómie, dostáva ako hold z okrídleného Putana nie kvetinu, ale stehennú kosť. Anatomická miestnosť utrpela vážne škody pri bombovom útoku, ktorý 29. Januára 1944 zničil toto krídlo budovy a bol prestavaný v bezprostrednom povojnovom opätovnom použití pôvodných drevených sôch, našťastie zotavených z ruín. Je to jedno z najstarších zachovaných anatomických divadiel.
