Initialement, le grand théâtre avait la capacité de recevoir 1000 spectateurs. Des travaux de rénovation et de restauration de la salle l'ont réduite à 692 places en 1969 pour améliorer le confort visuel. L'intérieur de l'édifice a pu de nouveau être restauré en 2005, l'imposant comme la plus importante scène lyrique de Bourgogne de par son acoustique exceptionnelle.
Les façades et toitures de l'édifice ont été inscrites au titre des monuments historiques en 1975. Son architecture se rapproche aisément du Palais Brongniart à Paris ainsi que du Grand Théâtre de Bordeaux.
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