La sala, chiamata Teatro per la caratteristica forma ad anfiteatro, fu progettata nel 1637 per le lezioni anatomiche dall’architetto bolognese Antonio Paolucci detto il Levanti, scolaro dei Carracci.
Venne rivestita in legno d’abete e decorata con due ordini di statue raffiguranti in basso dodici celebri medici (Ippocrate, Galeno, Fabrizio Bartoletti, Girolamo Sbaraglia, Marcello Malpighi, Carlo Fracassati, Mondino de’ Liuzzi, Bartolomeo da Varignana, Pietro d’Argelata, Costanzo Varolio, Giulio Cesare Aranzio, Gaspare Tagliacozzi) e in alto venti dei più famosi anatomisti dello Studio bolognese.
La cattedra del lettore, che sovrasta quella del dimostratore, è fiancheggiata da due statue dette “Spellati”, scolpite nel 1734 su disegno di Ercole Lelli, che servivano a visualizzare il corpo umano, come un libro aperto. Sopra al baldacchino una figura femminile seduta, allegoria dell’Anatomia, riceve come omaggio da un putto alato non un fiore, ma un femore.
La sala anatomica ha subito gravissimi danni nel bombardamento che il 29 gennaio 1944 distrusse quest’ala dell’edificio ed è stata ricostruita nell’immediato dopoguerra riutilizzando le sculture lignee originali, fortunatamente recuperate dalle rovine.
Si tratta di uno dei più antichi teatri anatomici conservati.
La funzione pubblica di anatomia era una cerimonia aperta al pubblico, che si teneva tra la festa di S. Antonio Abate (17 gennaio) e la fine del carnevale (spesso infatti partecipavano anche persone
in maschera e forestieri in visita alla città).
Il lettore, cioè il docente di anatomia, sedeva in cattedra e leggeva dai testi classici i passi che si riferivano all’operazione. L’incisore eseguiva le dissezioni e il pezzo anatomico veniva mostrato
dall’ostensore. I cadaveri spesso appartenevano a giustiziati dal tribunale criminale del Torrone.