Ce théâtre à l’italienne de 695 places prend le nom de Gymnase le 1er septembre 1834. On y joua des vaudevilles, la comédie, des mélodrames, le romantique ou les pièces provençales. Les grandes vedettes parisiennes s’y produisirent : Désaugiers, Mlle George, Hadingue, Genin, Simon Baret, Sarah Bernhardt, Gaby Deslys. À partir du Second Empire, on y joua alors des opérettes. Le Gymnase avait « une position secondaire » par rapport au Grand Théâtre, en effet une loi décrétée par Napoléon 1er en 1806, n’autorisait les grandes villes, hormis Paris, à ne disposer que de deux théâtres, situation qui perdurera jusqu’au Second Empire. Au XXème siècle, il reprit son rôle de salle de théâtre avec des acteurs comme Louis Jouvet, Jean Weber, mais aussi comme salle de concert avec Jacques Brel, Reda Caire ou Charles Aznavour.
Durant la seconde guerre mondiale, sous la direction de monsieur Franck, le guichet du poulailler à la caisse du théâtre fut tenu par Voline.
Il ferma ses portes en 1980 pour des raisons de vétusté et rouvrit en 1986 avec la reprise par la municipalité et le mécène américain Armand Hammer. Cet industriel et collectionneur d’art, à la fois capitaliste et socialiste convaincu est né le 21 mai 1898 à New York et décédé le 10 décembre 1990 à Los Angeles. Il est l’arrière-grand-père de l’acteur Armie Hammer. Toujours un lieu de la culture artistique marseillaise, il travaille en coopération avec le lycée Thiers adjacent. Il est dirigé par Dominique Bluzet, également directeur du Grand Théâtre de Provence et du Théâtre du Jeu de Paume à Aix-en-Provence. Depuis 2015 l’ancienne librairie Tacussel et sa très belle façade sur la Canebière a été rénovée et reprise par le Théâtre pour y réaliser sa billetterie.es Théâtres à partir de la saison 2015-2016.
En 2019, la municipalité de Marseille lance un programme de réfection du théâtre afin de d’améliorer le confort et le mettre aux normes.
En 2020, suite à une visite de contrôle de la salle (dans le cadre d’un projet de rénovation), il a été décelé des fragilités sur les balcons. En attendant les travaux de rénovation, la jauge du Gymnase, pour des raisons de sécurité, est passée à 300 places (au lieu de 695 places à l’origine) avec un placement du public uniquement à l’orchestre. En octobre 2021, le site est fermé. En juin 2022 la Ville confie à l’agence Panorama Architecture le pilotage du chantier de rénovation du théâtre du Gymnase. La salle à l’italienne de 695 places et la scène seront complètement rénovées, le bâti de l’ouvrage sera renforcé. Les travaux démarrent en septembre 2022 pour une durée de deux ans et un coût de 8,7 millions d’euros HT.
La programmation du Théâtre du Gymnase, à partir de cette saison 2021-2022, se déroule alors au Théâtre municipal de l’Odéon et à l’Opéra municipal de Marseille, ponctuée de spectacles, de propositions théâtrales itinérantes dans différents quartiers de la ville.