De zaal, genaamd het theater om zijn karakteristieke Amfitheater vorm, werd ontworpen in 1637 voor anatomische lessen door de bolognese architect Antonio Paolucci genaamd Il Levanti, een Carracci schooljongen. Het was bedekt met dennenhout en versierd met twee rijen standbeelden beeltenis in de lage-twaalf beroemde artsen (Hippocrates, Galen, Fabrizio Bartoletti, Girolamo Sbaraglia, Marcello Malpighi en Carlo verbrijzeld, Mondino de' Liuzzi, Bartolomeo da Varignana, Peter van Argelata, Costanzo Varolio, Julius Caesar Aranzio, Gaspare Tagliacozzi) en in de top twintig van de meest beroemde anatomisten van de bolognese studie. De lezersstoel, die die van de demonstrator over het hoofd ziet, wordt geflankeerd door twee beelden genaamd "Skinned", gebeeldhouwd in 1734 naar een ontwerp van Ercole Lelli, die werden gebruikt om het menselijk lichaam te visualiseren, als een open boek. Boven het bladerdak ontvangt een zittende vrouwelijke figuur, allegorie van de anatomie, als eerbetoon van een gevleugelde putto niet een bloem, maar een dijbeen. De anatomische kamer leed ernstige schade door het bombardement dat op 29 januari 1944 deze vleugel van het gebouw vernietigde en werd herbouwd in de onmiddellijke naoorlogse hergebruik van de originele houten sculpturen, gelukkig hersteld van de ruïnes. Het is een van de oudste bewaard gebleven anatomische theaters.
