In 1863 werd stadsarchitect E. Lavergne belast met de bouw van een nieuwe stadsschouwburg ter vervanging van de vlakbij gelegen bekende "Frascati"-zaal, eigendom van de familie Cordemans.

Lavergne ontwierp zijn schouwburg als een rechthoekig, quasi vrijstaand en terugwijkend gebouw met uitgebouwde middenpartij op de rooilijn en een stilistisch monumentale vormgeving in een classicistisch geïnspireerd eclecticisme. Voor het sculpturale decor stond beeldhouwer G. Vanderlinden in. Naast de foyer die luxueus was ingericht, was de zaal - met een capaciteit van 1000 plaatsen - eveneens rijk gedecoreerd en geconcipieerd met een hoefijzervormige toeschouwerruimte: beneden met orkestruimte, parket en parterre, omgeven door "peignoirs"; erboven drie rijen balkons, vanaf het tweede balkon in amfitheatervormige opstelling, en aan het voortoneel gesuperposeerde ereloges. Aangevat in 1864, werd het stadstheater plechtig geopend op 3 september 1867.

De oorlogsbrand van 1914 had de schouwburg nagenoeg volledig, op de buitenmuren en de hoefijzervormige zaalmuren na, verwoest. De wederopbouw gebeurde in twee fasen. De ruwbouw, waarmee de gekende Brusselse architect Alban Chambon was belast, zou pas in 1931 beëindigd worden. Datzelfde jaar nog werd een wedstrijd uitgeschreven voor de verdere voltooiing en decoratie van het gebouw. Laureaat werd de Gentse architect J. Van Den Hende, die voor de herinrichting van het interieur een zeer grote vrijheid genoot, niet alleen wat de materiaalkeuze en de decoratiethematiek betreft maar ook in de aanstelling van zijn medewerkers. Hij omringde zich met tal van gekende kunstenaars: onder meer de Brusselse kunstschilders C. Montald en O. Dierickx, de kunstschilder-graficus M. Langaskens en de Gentse beeldhouwer G. Verbanck. Bij de wederopbouw werd geopteerd de schouwburg grosso modo in zijn originele vorm te herstellen. Lavergnes gevelconcept van 1874 werd grotendeels gerespecteerd en het interieur kreeg een somptueuze aankleding, voornamelijk wat de inkompartij betreft, de eretrap, de foyer en de zaalinrichting. Stilistisch en conceptueel sloot de nieuwe Leuvense schouwburg aldus volledig aan bij de monumentale en luxueuze 19de-eeuwse theaterarchitectuur, waarvoor ongetwijfeld de befaamde "Opéra de Paris" (1861-1875) van architect Ch. Garnier model stond. Tot de belangrijkste vernieuwingen behoorden evenwel het constructief gebruik van brandveiliger materialen, namelijk beton en staal - in plaats van voorheen hout - onder meer voor de spanten van zaal, scène en centrale koepel en voor de toneeltechnische installaties, en verder ook de verruiming van het bovenste balkon waardoor de zaalcapaciteit nu opliep tot 1100 plaatsen. Op 11 maart 1938 werd de nieuwe stadsschouwburg plechtig ingespeeld met het Chinees toneelstuk "Jonkvrouw Edelwater", in een vertaling van M. Gysen. Op dat ogenblik kon het Leuvense theater inzake infrastructuur en technische installatie tot één van de modernste van het land gerekend worden.

Tijdens bombardementen in 1944 en 1945 liep het gebouw gedeeltelijk schade op: de herstellingen volgden pas in 1952, onder leiding van architect L. Mispelter. Tot de latere ingrepen behoorden aanpassingen van de technische installatie (belichting, mechanische infrastructuur scène, brandscherm...) in 1983 en de vernieuwing van de zetel- en vloerbekleding en van het sanitair in 1991. In functie van een optimaal en veilig gebruik van het gebouw werd in 1991-1992 het Ontwerpbureau V.D.F (Heers) door de Stad Leuven belast met de studie tot herinrichting van de infrastructuur van de stadsschouwburg. Deze studie resulteerde in een gefaseerde renovatie. In de periode 1994-1996 hield deze onder meer de inrichting en nieuwbouw in van een overdekte en deels beglaasde secretariaat-, loket- en inforuimte achter de rechter doorgangspoort, de vernieuwing en inrichting van de artiestenloges en -accommodaties en een tentoonstellingsruimte in de kelderverdieping, de gedeeltelijke vernieuwing van de bevloering en trappenpartijen; voorts werden aan de bestaande decoratieve en figuratieve schilderingen in onder meer hal, zaal, foyer ... opfrissings-, conserverings- en restauratiewerken uitgevoerd. Afgezien van de ereloges, bedraagt de zaalcapaciteit thans om en bij de 800 plaatsen. De stadsschouwburg werd bij ministerieel besluit van 09.11.1994 beschermd als monument.

Imposant gebouw op rechthoekige plattegrond, met inkompartij en zaal onder vooraan afgeschuind leien zadeldak, de toneeltoren onder plat dak en de uitgebouwde zijvolumes met onder meer trappenhuizen, personeels-, artiesten- en dienstruimtes onder gecombineerde leien en bitumen bedaking. In tegenstelling tot de overige sober gehouden bakstenen buitengevels, imponeert het gevelfront door zijn monumentale, klassiek geïnspireerde eclectische vormgeving en door zijn volledig wit natuursteenparement (Brauvilliers) dat ook werd aangehouden voor de laterale traveeën, de driezijdig uitgebouwde voormalige eretrap en de flankerende poortdoorgangen. De inkompartij wordt extra geaccentueerd door een centrale voorbouw die op de begane grond is opgevat als een portiek, met drie frontale en drie laterale rondboogdeuren. Opvallend is de verticale belijning door forse, geblokte hoekpilasters die de gevels begrenzen en de nadrukkelijke aflijning van beneden- en bovenbouw door het sterk geprofileerde kordon en de prononceerde kroonlijst met aansluitende balustrade-attiek met siervazen. De sober met Franse voegen gelijnde begane grond staat in contrast met de meer plastisch uitgewerkte verdieping met barokiserende omlijstingen, entablementen en balustrades voor de vensters, nissen met gebeeldhouwde allegorieën, panelen, spiegels en friezen op penanten en borstweringen; hierbinnen zorgt het festoendecor met medaillons voor een luchtiger en speelser effect. De reeds indrukwekkende gevelbreedte wordt nog versterkt door de twee symmetrische, lateraal opgestelde poortdoorgangen die respectievelijk het achterliggende terrein en het infocenter bedienen. De gevel- en sluitstenen met jaartallen 1914 en 1918 refereren aan de oorlogsfeiten.

Interieur. Op een aantal ingrepen na - zoals onder meer de vernieuwde bevloeringen in tochtportaal en inkomhal -, bleven in de representatieve ruimten decoratie en inrichting uit de dertiger jaren nog in grote mate bewaard. Het feestelijke en feeërieke karakter van het theatergebeuren wordt benadrukt door de rijke materiaalkeuze: verschillende marmersoorten voor vloeren, wandbekleding en deuromlijstingen, granito (eterniet) met kleurig inlegpatroon voor de bevloering van de vestiaireruimte, eik en acajou voor de parketvloeren in de foyer en voor de deuren; deurbeslag, trapleuningen, borstweringen van balkons en verluchtings- en verwarmingsroosters uitgevoerd in "Monel"-metaal; gebruik van "Lalique"-glas voor de vergulde kroonluchters en talrijke wand- en lichtarmaturen, al dan niet voorzien van een decoratief netvormige, metalen wapening. Meest imponerend nog zijn de talrijke wandschilderingen en bas-reliëfs die in hun vergulde en marmeren omlijstingen het Leuvens theater zijn specifiek karakter ontlenen. In de ruime inkomhal prijken boven de deuren vijf koperen bas-reliëfs van G. Verbanck met uitbeelding van toneeltaferelen: "De landelijke dans", De minnedans", "De muziek van de oudheid", "Orfeus" en "Pan regelt de dans der nimfen". Boven de majestueuze marmeren eretrap (Rosé de Bavière en Brocatelle violette) stellen zeven olieverfschilderingen op doek door O. Dierickx, in grisailletechniek "De dans doorheen de eeuwen in verschillende landen" voor; centraal in het plafond een medaillon met wapenschild van Leuven en opschrift "Altijd God Loven". In de foyer behandelen twee grote en vier kleinere olieverfschilderijen van M. Langaskens elk een aspect van het theater: het "Heroïsche epos", geïnspireerd op Don Quichotte, en de "Heroïsche muziek", een interpretatie van Beethovens Negende Symphonie; verder "De luchtdans", "Het ritme van de zwaan", "De sluierdans" en "Het muzikaal gemurmel". De grote zaalkoepel is gedecoreerd met een monumentale (Ø 9, 25 meter) doekbeschildering in olieverf die twaalf zwevende figuren voorstelt, uitgevoerd door de symbolistische schilder C. Montald; eveneens van zijn hand is het geschilderde fries boven het toneel, met als thema's "Apollo en de muzen" en "Orpheus die Euredice beweent".