Até agora, este teatro era conhecido apenas a partir de fontes literárias – textos de Plínio, o Velho, Suetônio e Tácito. Nero usou o teatro privado para ensaiar suas apresentações de canto no Teatro Pompeia e pode ser onde ele testemunhou o grande incêndio em Roma em 64 d.C.
Os arqueólogos fizeram a descoberta durante uma escavação de dois anos no Palazzo della Rovere renascentista, revelando duas estruturas na técnica de construção opus latericium que tinham vista para um pátio aberto, possivelmente cercado por um pórtico.
A primeira estrutura tem um plano de hemiciclo com entradas radiais, escadas e paredes. Esta configuração assemelha-se inequivocamente à cávea de um teatro, onde os níveis de assentos do público estavam situados.
As escavações também encontraram colunas de mármore e gesso decorado com folhas de ouro que podem ser do fundo arquitetônico do palco conhecido como scaenae frons.
O segundo edifício foi usado para funções de serviço, e abrigava talvez os cenários e trajes para performances.
As descobertas da escavação foram elogiadas pelas autoridades como "excepcionais", porque oferecem um vislumbre único de um estrato da história romana que se estende desde o Império Romano até o século XV.
Entre as descobertas estavam taças de vidro colorido e peças de cerâmica do século X, que são particularmente notáveis, já que muito pouco se sabe sobre esse período na história de Roma.