L'odierno teatro, progettato dall'ingegnere urbinate Ercole Salmi, fu inaugurato nel 1864 con Il Trovatore di Verdi. Esso sorge nel luogo in cui era l'antica rocca dei Brancaleone, distrutta da Lorenzino de' Medici nel 1518.

L'edificio in laterizio ha una facciata neoclassica: doppio ordine di quattro semicolonne, doriche le inferiori, ioniche quelle superiori, che aggettano nella parte centrale di una superficie del tutto lineare, interrotta da porte e finestre prive di elementi decorativi.

L'interno, di modeste dimensioni, presenta un tradizionale impianto a ferro di cavallo con triplo ordine di palchi e loggione. Il boccascena è affiancato da paraste terminanti con mensole reggenti l'architrave.

Tondi raffiguranti marchigiani illustri, unico "forestiero" è Verdi, sono dipinti sulla balaustra a fascia del secondo ordine; le decorazioni in stucco dorato contenenti i medaglioni sono opera del decoratore di teatri Pietro Gai da Pesaro.

Alzando gli occhi alla volta si possono ammirare i quattro tondi con la raffigurazione allegorica degli elementi: Acqua (donna cullata sul mare da delfini spruzzanti raggi d'acqua), Aria (donna in volo sopra l'arcobaleno), Terra (donna con cornucopia in un carro trainato da leoni), Fuoco (donna tra le nuvole che porge il fulmine e l'acciarino). L'opera originaria fu realizzata dal romagnolo Lancisi da Verucchio, ma, dopo il crollo della volta verificatosi nel 1939, ridecorata da Amerigo Ludovici di Cagli e da Attilio Romanini di Sant'Angelo in Vado.

Sipario e corredo scenico sono firmati dal faentino Romolo Liverani e da suo figlio Tancredi. La grande lumiera è dell'urbaniese Ferdinando Spugnini.