L'Accademia Olimpica, costituita nel 1555, con le funzioni culturali comuni a tutte le accademie sorte in Italia nel '500, volle questo teatro per le rappresentazioni classiche. Il progetto della costruzione, proposto da Palladio , venne accettato e messo in opera solo pochi mesi prima della morte dell'architetto e venne condotto a termine dal suo successore Vincenzo Scamozzi. L'originale ed ultima opera di Palladio è costituita, a somiglianza del teatro greco, da una cavea, da un proscenio e da una scena architettonica fissa che rappresenta tre vie della antica città di Tebe, sebbene queste tre prospettive architettoniche somiglino molto più a strade rinascimentali, se non addirittura vicentine, che a quelle di una polis greca.