این سالن حاصل اولین سفر ناصرالدین‌شاه به اروپا بود. او بعد از تماشای اپرا و تئاتر در سن‌پترزبورگ و بازگشت به ایران، دستور داد تا معلمی برای تئاتر استخدام کنند و تماشاخانه‌ای در تهران بسازند. تئاترهایی با سر و شکل تئاترهای غربی از دوره‌ی ناصرالدین شاه به ایران آمد. پیش از سفرهای او به اروپا، تنها یک‌سری نمایش‌های کوچه‌بازاری و روحوضی در کشور اجرا می‌شد. و البته تعزیه که قدمت بیشتری داشت و تکیه‌ی دولت برای اجرای تعزیه تاسیس شده بود. بنابراین با دستور ناصرالدین‌شاه برای اجرای تئاتر مدرن، اولین سالن نمایش در تهران در «دارالفنون» ساخته شد.
این سالن مانند سالن‌های اروپایی حدود ۳۰۰ نفر ظرفیت داشت و تاسیسش بر عهده‌ی مزین‌الدوله نقاش‌باشی بود. نمایش‌هایی هم که در آن روزگار اجرا می‌شد، از نمایش‌نامه‌های مولیر بود که نقاش‌باشی با ذوق و سلیقه‌ی خودش ترجمه کرده بود. تا مدتی لومر که معلم موزیک دربار بود، مزین‌الدوله نقاش‌باشی و چند نفر دیگر به صورت خصوصی برای شاه و خاندان و درباریانش نمایش‌هایی را اجرا می‌کردند. این سالن در فضایی بین درب‌خانه و حرم‌سرای شاهی و مدرسه ساخته شد و از همان ابتدا دری مخفی برای شاه ساخته شد تا به راحتی بتواند بیاید و در جایگاه مخصوصش بنشیند و تئاتر فرنگی ببیند. ناصرالدین‌شاه از قرار معلوم از اولین اجراهای این سالن هم راضی بود.
اعتمادالسلطنه در خاطراتش نوشته: «چند شب است در مدرسه‌ی دارالفنون وزیر علوم گویا تماشاخانه باز کرده، بازیگران فرنگی هستند که ادابازی نمی‌دانند و زبان نمی‌فهند. اما طوطی‌وار فارسی یاد گرفته‌اند.» او در یکی از خاطرات دیگرش درآمد اسماعیل بزاز از بازی در تئاتر را ۴۰۰ تومان ذکر کرده است. این اجراها دوام چندانی نیاورد چون وضعیت اجتماعی پذیرای این هنر نبود و بازیگر حرفه‌ای تئاتر هم وجود نداشت. بعدها سالن‌های دیگری در عمارت مسعودیه و لاله‌زار راه این سالن تئاتر را ادامه دادند.
سالن تئاتر «دارالفنون» در سال ۱۳۰۸ بازسازی و به آمفی‌تئاتر مدرسه تبدیل شد. در بازسازی‌هایی که دهه‌های ۸۰ و ۹۰ شمسی انجام شد، سالن با تجهیزات مدرن به یک آمفی‌تئاتر با صندلی‌های سینمایی تبدیل شد.