Здание является превосходным образцом архитектуры культурно-зрелищного здания, сочетающего планировочные решения середины 19-го и оформление фасадов в стилистике неоклассики середины 20 веков. Здание театра построено в 1877-80 годах по проекту архитекторов Рудольфа Карво́вского и Василия Попате́нко. Зрительный зал вмещал 900 человек.
Спектакли в театре начались в 1879 году в еще недостроенном здании.
В 1917 в здании проходил 1-й Пермский губернский съезд рабочих и солдатских депутатов, который провозгласил Советскую власть в Пермской губернии. В 1974 в память об этом установлена мемориальная доска по проекту художника Константина Мильевича Собакина.
Постоянная оперная труппа начала работать в театре 1920 году. В 1926 создана балетная труппа. В 1931 театр получил название «2-я Государственная опера Урала», в 1938 – «Пермский областной театр», в 1939 - «Пермский театр оперы и балета» и переведен в республиканское подчинение.
Во время великой отечественной войны на сцене театра выступал эвакуированный Ленинградский театр оперы и балета имени Кирова. В 1946 году в связи с 75-летием и за достижения в области советского оперного искусства Указом Президиума Верховного совета СССР театр награжден орденом Трудового Красного Знамени.
В Пермском театре – единственном в России, шли все сценические произведения Петра Ильича Чайковского.
В 1956-59 годах проведена реконструкция здания. В проект нового здания были включены внешние стены прежнего здания.
После реконструкции сцена театра увеличилась в размерах до стен прежнего здания, вместимость зрительного зала увеличилась на 120 мест — до 1020. Проект реконструкции создавался сотрудниками Московского головного института проектирования предприятий авиационной промышленности: архитекторами Николаем Кузнецовым, Сергеем Андросовым и Дмитрием Киржаковым.
В 1965 году театру присвоено имя композитора Петра Ильича Чайковского, а в 1969 – звание «академический».
В пермском театре начиналась творческая карьера примы-балерины балетной труппы Боннской оперы Галины Рагозиной-Пановой, солистки Большого театра Надежды Павловой, солистов Московского музыкального театра имени Константина Станиславского и Владимира Немировича-Данченко, Людмилы Шипулиной и Виктора Дика.
Здание является мемориальным памятником, связанным с деятельностью выдающихся деятелей русской и советской культуры.
