Архитекторы Ж. М. Полле и А. М. Шенавар выбрали для постройки театра место, где Суфло построил свой театр в 1756 г. Оперный театр строился в 1856–1831 г. г., чтобы обеспечить растущую популярность оперы в Лионе в конце XVIII века.
Стиль здания — неоготический, что было характерно для того времени. На нижнем этаже находится перистиль и орнамент, который можно ожидать в греко-римском храме, с химерами и музами. Перед зданием находятся статуи восьми муз из девяти, Урании нет. Причина этого — требование симметрии, а также то, что Урания не относится к искусствам, представленным в театре.
Оперный театр был открыт постановкой оперы Франсуа-Адриана Буальдье «Белая дама» 1 июля 1831 г.
В XIX–XX в. в. в театре проходили важные премьеры, такие как: «Нюрнбергские мейстерзингеры» Вагнера в 1896 г., «Андре Шенье» Джордано в 1897 г., «Борис Годунов» Мусоргского в 1913 г. В дополнение, здесь были поставлены и несколько мировых премьер, например «Ожидание» Арнольда Шенберга.
После тендера, объявленного лионским Городским советом, оперный театр был реставрирован в 1985–1993 г. г. Оригинальная структура и четыре главных фасада были сохранены и улучшены. В подвал и верхнюю часть были добавлены несколько этажей, чтобы увеличить вместимость театра. Сейчас в этих этажах находится комната для балета, оркестра, много репетиционных помещений, костюмерные и склады. Главный холл был украшен различными черными и красными материалами, такими как гранит и дерево, там была установлена современная система мягкого освещения, особенно эффективная в сумерках, по сравнению с уличным светом.
