Lugdunum, capitale des Gaules, devait se doter des monuments qui font une ville romaine, et le théâtre en faisait partie. Selon la datation la plus citée, celui de Fourvière compte, avec celui d’Arles, parmi les premiers de la Gaule. Une première version offrait environ 5 700 places ; une troisième série de gradins a ensuite porté la capacité à 10 000, ce qui en fait, en Gaule, un théâtre de très grande taille, derrière celui d’Autun. Sa date exacte reste discutée, faute de texte antique qui la précise.
Le plan est celui d’un théâtre romain classique : une cavea en hémicycle de 108,50 m de diamètre extérieur, un orchestre en demi-cercle réservé aux notables, une scène large de 48 m et un haut mur de scène, aujourd’hui réduit à ses fondations. Le sol de l’orchestre associait granite, brèche rosée et cipolin, tandis que colonnes et statues faisaient appel à des marbres venus d’Italie, de Grèce, d’Afrique du Nord et d’Égypte.
Après l’Antiquité, le monument est abandonné, puis exploité comme carrière au XIIe siècle pour des ponts et pour la cathédrale Saint-Jean. Les éboulis de la colline le recouvrent et le protègent. On y a longtemps vu l’amphithéâtre des martyrs de Lyon, jusqu’aux fouilles lancées en 1933 sous l’impulsion du maire Édouard Herriot. Dès 1946, l’édifice a retrouvé sa vocation, avec une représentation des Perses d’Eschyle.