La sala ha una pronunciata pianta a campana, tipica della tradizione barocca e dell’invenzione bibienesca, che si dilata su un ampio palco, destinato in origine a ospitare tanto gli spettacoli, quanto le sperimentazioni scientifiche e le esposizioni artistiche dell’Accademia. La balconata è costituita da quattro ordini di palchi, con aperture arcuate separate da semicolonne e chiuse, nella parte inferiore, da balaustrate sporgenti. Un loggiato a due ordini sovrapposti di serliane e alte colonne angolari scanalate costituisce la solenne scena fissa. Il proscenio è enfatizzato da pilastrate sporgenti, traforate da palchetti e fiancheggiate da colonne che reggono grandi mensole a volute. Illusionistici ornati pittorici, a rosoni e trafori, completano nel soffitto la ricercata varietà delle forme, tipica del repertorio rocaille. Le pareti dei camerini sono dipinte a monocromo, di mano del Bibiena e dei suoi aiuti, con vedute e scenette semplici, ma di fresca inventiva.