Andrea Palladio entwarf das Teatro Olimpico 1580, in seinem Todesjahr, für die Accademia Olimpica, die gelehrte Gesellschaft Vicenzas. Eröffnet wurde das Haus erst 1585 mit einer Aufführung von Sophokles' Ödipus – einem antiken Stoff, der zum Programm des Baus passte: Palladio wollte ein römisches Theater nach den Schriften Vitruvs wiederauferstehen lassen, diesmal jedoch überdacht und ins Innere eines Gebäudes verlegt. Für die Premiere baute Vincenzo Scamozzi die berühmte hölzerne Bühnenstadt. Hinter dem prächtigen Bühnenportal, der Scaenae frons, öffnen sich scheinbar tiefe Straßenfluchten – die idealisierten Straßen von Theben, der Stadt des Ödipus. Tatsächlich sind diese Gassen nur wenige Meter tief, doch durch eine raffinierte ansteigende Perspektive und verkürzte Maßstäbe wirken sie wie endlos in die Ferne laufende Avenuen. Dieses Bühnenbild steht bis heute und gilt als das älteste erhaltene Bühnenbild der Welt. Der Zuschauerraum nimmt die Form eines antiken Theaters auf: eine halbelliptische Stufencavea, die in Rängen ansteigt, gekrönt von einer Kolonnade mit Statuen. Über den Köpfen der Zuschauer spannt sich ein gemaltes Himmelsfresko, das den Eindruck eines Theaters unter freiem Himmel erzeugt – nur eben geschützt unter einem Dach. So verbindet der Bau die Würde der Antike mit der Bühnentechnik der Renaissance. Besichtigt wird das Teatro Olimpico mit einem Zeitfenster-Ticket; auch heute finden hier noch Aufführungen und Konzerte statt. Es liegt direkt gegenüber dem Palazzo Chiericati und lässt sich ideal mit ihm verbinden – zwei Palladio-Bauten, die über Kombitickets der städtischen Museen verknüpft sind und gemeinsam das Finale eines Rundgangs durch Palladios Vicenza bilden.
Der Besuch führt in den Zuschauerraum mit ansteigender Stufencavea, Statuenkolonnade und gemaltem Himmel sowie zur Bühnenstadt mit ihren perspektivischen Straßenfluchten. Der Raum ist überschaubar, wirkt aber durch die Illusionstechnik weitläufig. Der Zugang ist auf Zeitfenster geregelt; in der Saison finden auch Aufführungen statt.
Die Accademia Olimpica beauftragte Palladio 1580 mit einem dauerhaften Theaterbau nach antikem Vorbild. Nach Palladios Tod im selben Jahr vollendete Vincenzo Scamozzi den Bau und ergänzte 1585 die perspektivische Bühnenstadt für die Eröffnung mit Sophokles' Ödipus. Das Theater gehört zum UNESCO-Welterbe der Stadt Vicenza und Palladios Werk.