Implanté en bord de Loire, le théâtre commence à être construit vers le milieu du I^er siècle en limite orientale de la ville gallo-romaine. De ce premier état subsistent les murs de précinctions (murs curvilignes devant supporter les gradins – la cavea), un contrefort du mur périphérique et une maçonnerie isolée rattachée à l'espace scénique. En l'absence de tout autre aménagement, on peut imaginer qu'une superstructure légère en bois complétait l'édifice. 

Théâtre de pierre 

Probablement dans le courant du II^e siècle, l'ensemble des constructions se trouve finalement maçonné. La cavea est agrandie et ses accès, semble-t-il revus. Un vomitoire (couloir desservant les gradins) a ainsi été mis en évidence. L'édifice de spectacle adopte de vastes dimensions : plus de 100 m de diamètre en totalité, dont 38 m de diamètre pour l'orchestra. 

La parure monumentale du théâtre est difficile à restituer ; des éléments retrouvés dans la place du Port, aménagée au XIX^e siècle, appartenaient très vraisemblablement au dernier état de l'édifice. Ils montrent la présence majoritaire de pavés en calcaire cristallin très dur, probablement extrait en Beauce, et de dalles gris foncé ou noires d'origine volcanique (Allier ?). Des blocs moulurés en calcaire lacustre de Beauce correspondent à des éléments de corniche ou de pied de podium ; enfin, des chaperons en calcaire dur pouvaient couronner les murs de précinction. 

  

À partir de la seconde moitié du III^e siècle et jusqu'au milieu du IV^e siècle, le théâtre n'abrite plus de spectacles, mais sert de carrière de pierre. Ce sont surtout les matériaux situés dans la partie supérieure de l'édifice qui sont récupérés, les fondations restant généralement intactes.

  

Au V^e siècle, sept sépultures, retrouvées dans la partie nord-ouest de la fouille, sont installées dans les remblais de démolition de la période précédente. 

  

Au Moyen Âge, les maçonneries encore visibles sont démontées pour remployer les pierres, avant de disparaître sous un apport de terre végétale destiné à niveler le terrain et à remettre les lieux en culture. 

Un manuscrit du IX^e siècle mentionne la donation au monastère de Saint-Aignan d'une vigne située dans un clos appelée « les Arènes » ; cet acte pourrait être le résultat des travaux de mise en culture. 

  

Les dernières campagnes de récupération des matériaux datent de la période entre le XVI^e siècle et le XIX^e siècle. Les archives offrent des renseignements précieux sur leurs origines. En 1662, les administrateurs de l'Hôtel-Dieu d'Orléans achètent un terrain situé « clos des Arènes » pour y construire un séchoir à linge. Ils démolissent une partie des murs de ce qui est en fait le théâtre antique et trouvent à cette occasion des monnaies. Quelques années plus tard, en 1698, le terrain est loué à un laïc par un acte passé devant notaire, qui stipule que le locataire pourra démolir, suivant sa commodité, les murs restant des « arènes », mais que les matériaux resteront propriété de l'Hôtel-Dieu. 

La construction de la place du Port, vers 1820, puis les aménagements du boulevard de la Motte-Sanguin et du Quai du Roi semblent anéantir les dernières traces visibles du théâtre antique. 

Cette construction a toutefois marqué durablement le secteur : le tracé en arc de cercle de la rue de l'Abreuvoir est ainsi dû à la forme d'un mur de précinction.

Sébastien Jesset