O salão, chamado de teatro por sua forma característica de anfiteatro, foi projetado em 1637 para aulas de anatomia pelo arquiteto bolonhês Antonio Paolucci chamado Il Levanti, um estudante Carracci. Ela foi coberta em madeira de pinus e decorados com duas fileiras de estátuas representando em baixo doze famosos médicos (Hipócrates, Galeno, Fabrizio Bartoletti, Girolamo Sbaraglia, Marcello Malpighi e Carlo Quebrado, Mondino de Liuzzi, Bartolomeo da Varignana, Pedro de Argelata, Costanzo Varolio, Júlio César Aranzio, Gaspare Tagliacozzi) e no top vinte das mais famosas anatomistas do bolognese Estudo. A cadeira do leitor, que ignora a do demonstrador, é ladeada por duas estátuas chamadas "esfoladas", esculpidas em 1734 para um desenho de Ercole Lelli, que foram usadas para visualizar o corpo humano, como um livro aberto. Acima da copa, uma figura feminina sentada, alegoria da anatomia, recebe como um tributo de um putto alado não uma flor, mas um fémur. A sala anatômica sofreu graves danos no bombardeio que, em 29 de janeiro de 1944, destruiu esta ala do edifício e foi reconstruída no imediato pós-guerra reutilizando as esculturas de madeira originais, felizmente recuperadas das ruínas. É um dos mais antigos teatros anatômicos preservados.
