Una Società Anonima, nata fin dal 27 aprile 1859, fu costituita legalmente il 25 maggio 1861 allo scopo di erigere un grande anfiteatro nel nuovo quartiere delle Cascine, nell'allora Corso Vittorio Emanuele Il. Ne fu primo Presidente D. Lorenzo dei Principi Corsini. L'architetto che ideò il progetto e assunse la direzione dei lavori fu il Cav. Telemaco Bonaiuti. Il teatro, inaugurato il 17 maggio 1862, era costituito da un elegante loggiato diviso in tre parti: vestibolo, atrio, caffè, su cui corrispondevano tre scale, e dall'anfiteatro propriamente detto. Dalla grandissima bocca di opera si partiva un ordine di palchi (28 senza contare i 6 di proscenio): sopra erano due gradinate, la prima capace di 1200 persone, la seconda, terminata in un vasto balcone, capace di 2600 persone. La platea aveva 76 metri di circonferenza, 32 nella maggior lunghezza e 34 nella maggior larghezza, e conteneva 1800 persone comprese quelle dei palchi.
La fabbrica costò 410.000 lire, somma sostenuta da soli 31 soci azionisti.
Un incendio avvenuto la sera del 24 giugno 1863 distrusse tutto il palcoscenico e quasi subito, mercè gli sforzi degli azionistl e il buon volere dell'Ing. Bonaiuti, fu ricostruito e il teatro potè riaprirsi il 7 aprile 1864. Qualche anno dopo fu operata la copertura. Fino al 1900 il Politeama servì principalmente per spettacoli di arte varia; ma nel primo decennio del secolo prevalsero gli spettacoli lirici, con una breve interruzione negli armi 1917 e 1918, nel qual tempo il teatro servì ad uso militare.
La fase aurea per il massimo teatro fiorentino ha cominciato da quando la Stabile Orchestrale Fiorentina, voluta dall'On. Delcroix e dall'On. Ridolfi, iniziò i suoi concerti (1928) con l'enorme vantaggio della cultura cittadina. Nel 1930 il Teatro è divenuto proprietà del Comune e, mercè il volere del Podestà, Conte della Gherardesca e di altri Enti cittadini, si sono potuti immaginare e attuare i grandi lavori che hanno trasformato il vecchio Politeama nel più grande, bello e moderno teatro italiano.
I lavori sono stati diretti dall'Ing. Prof. Alessandro Giuntoli e consistevano in un rimodernamento e ingrandimento del palcoscenico, con servizi e impianti relativi nella sistemazione degli atrii e delle scale d'accesso alle gradinate, nel miglioramento dei servizi igienici per il pubblico e per gli artisti, e nell'impianto di riscaldamento e ventilazione, alimentato da una nuova e modernissima centrale termica. Il teatro è stato altresì dotato di un grandioso organo a 3 tastiere.
