Dvorana, nazvana kazalište zbog karakterističnog oblika amfiteatra, projektirana je 1637. godine za anatomsku nastavu arhitekta Bolognese Antonio Paolucci, koji je rekao Levanti, školarcu Carracci. Obložen je stablom smreke i ukrašen je dvama redovima kipova koji prikazuju na dnu dvanaest poznatih Medicija (Hipokrat, Galen, Fabrizio Bartoletti, Girolamo Shadaglia, Marcello Malpigi, Carlo Fracassati, Mondino de Liuzzi, Bartolomeo da Variniana, Pietro D ' Argelata, Costanzo Varolio, Giulio Cesare Aranzio, Gaspare Tagliacozzi) i na vrhu dvadeset najpoznatijih anatomista Bolonjskog studija. Stolica čitatelja, koja se uzdiže iznad predsjedatelja prosvjednika, okružena je dvama kipovima nazvanim "goli", izrezbarenim 1734. godine na crtežu Hercules Lelli, koji su služili za prikaz ljudskog tijela poput otvorene knjige. Iznad baldahina sjedi ženski lik, alegorija anatomije, prima počast krilati Putto ne cvijet, već femur. Anatomska dvorana pretrpjela je ozbiljnu štetu zbog bombardiranja koja je 29. siječnja 1944. uništila ovo krilo zgrade i obnovljena je u izravnoj poslijeratnoj ponovnoj uporabi izvornih drvenih skulptura, srećom obnovljenih iz ruševina. To je jedno od najstarijih preživjelih anatomskih kazališta.
