Появі цієї чудової споруди передувала трагічна подія: у лютому 1896 р., після ранкової вистави опери «Євгеній Онегін» Петра Чайковського, в одній з гримувальних кімнат спалахнула пожежа. Вогонь поширився блискавично і вже за кілька годин від Міського театру, збудованого 1856 р. за проектом архітектора Івана Штрома, залишилися обвуглені стіни.
У полум’ї загинули одна з кращих у Російській імперії музичних бібліотек, костюми і декорації багатьох вистав. Сцени третього (після Москви і Петербурга) постійного музичного театру не стало…
Як не дивно, але це не був якийсь винятковий випадок. Тільки за два роки (1889-1891) в Європі та Америці згоріли 22 театральні приміщення!
Кияни, які щиро любили свій затишний, усього на 849 місць театр, зажадали від «батьків міста» якнайшвидше спорудити нову будівлю. Але чекати довелося довгих п’ять років.
Після запальних диспутів і суперечок, міська дума ухвалила провести міжнародний конкурс на проект Київської опери. У ньому взяли участь три десятки архітекторів з України, Росії, Німеччини, Франції та Італії. 25 лютого 1897 р. журі оголосило результати. Кращим визнали проект головного архітектора дирекції імператорських театрів, академіка Віктора Шретера.

Невдовзі до Києва надійшла технічна документація — 280 креслень, з яких мала постати вишукана неоренесансна споруда. Підряд на будівництво від міської думи отримав відомий київський архітектор Володимир Ніколаєв, під керівництвом якого 1898 року і взялися до справи. Завершити планували за два роки, та, попри швидкі темпи й усі задіяні ресурси (300-500 робітників та понад 60 коней одночасно), знадобився ще один рік.
16 вересня 1901 року вишукана публіка з хвилюванням прийшла на довгоочікуване відкриття. Віктора Шретера серед глядачів не було. До урочистого освячення нового приміщення Київської Опери її автор не дожив лише кількох місяців. Зате його творіння вражало тогочасну уяву! Багато прикрашений ліпниною напівовальний фасад, строгі, глибокі арки здіймають міцну будівлю у висоту. А в середині — венеційські дзеркала, позолота, бронза, візерункова ліпнина стін і стелі, мармур сходів і мозаїка підлоги; вишукані оксамитові крісла та витончені світильники з Відня; цариця-люстра в центрі мереживної стелі…
Над центральним входом здійнялися у повітря дві крилаті жінки: міфічні духи-покровителі, які супроводжують митця в його шляхетних помислах. На даху, саме над цим барельєфом, за задумом зодчого, мав красуватися герб Києва з зображенням Архістратига Михаїла — покровителя міста. Однак, проти цього категорично запротестувало духовенство: над таким “гріховним закладом” — і раптом святий небесний воїн! Герб довелося замінити алегоричною композицією: геральдичні грифони тримають у лапах ліру як символ музичного мистецтва. За словами очевидців, фасад прикрашали бюсти композиторів Михайла Глинки та Олександра Сєрова, подаровані Києву артистами петербурзького Маріїнського театру. 1934 р. під час реставрації будівлі погруддя зняли. Грифони ж несуть свою варту і досі.

Для архітектора був важливий не тільки зовнішній вигляд театру, ритміка та вишуканий декор фасаду. Віктор Шретер подбав, щоб приміщення було затишним і для артистів, і для глядачів. На той час сцена Київського оперного була найбільшою в Росії (ширина 34,3 м; глибина 17,2 м; висота 22,7 м). Партер розрахований на 384 місця. А на загал партер, амфітеатр, бельетаж та чотири яруси вміщували 1650 глядачів. Театр мав системи парового опалення, кондиціонування повітря, прекрасне сценічне обладнання. Про чудову акустику зали у захваті розповідали і глядачі, і артисти.
Архітектор відчув і особливий колорит мальовничого, типового для старовинного Києва місця, з м’яким перепадом рельєфу, пишною зеленню каштанів. Самобутнє творіння Шретера вдало вписалося на невеличкому майдані, стало його композиційним та естетичним акцентом. Хоча тоді задум майстра одностайного захоплення не викликав. Так, газета «Киевлянин» назвала будівлю театру «украй непривабливою», порівнюючи її з «величезною незграбною черепахою», що сидить посеред площі. Внутрішнє вбрання, на думку видання, вирізнялося «простотою і навіть бідністю». Щоправда автор статті не відмовив йому в «деякій витонченості».
Спливав час, історія змінювала свої вектори…Театр вистояв у вирі подій, хоча неодноразово опинявся перед загрозою знищення. «Деяка витонченість» ледь не призвела до його руйнації в часи Першої Світової війни, визвольних змагань, становлення й падіння УНР. А в 1930-х рр. розглядався проект соціалістичної перебудови київського оперного, якому хотіли надати архітектурних
 особливостей нового «пролетарського стилю». На щастя, цього не сталося.

Пережив театр і страшні роки Другої Світової. Відомо про нездійсненний план київського підпілля щодо підриву будівлі. Саме в такий спосіб збиралися знищити частину офіцерського складу нацистів, які з задоволенням відвідували вистави. А 2 травня 1943 р. в приміщення театру влучила авіабомба. Та, пробивши дах і підлогу в партері, загрузла в піску, яким було заповнено цоколь, й, на щастя, не вибухнула.

Понад вісім десятиліть архітектурний шедевр В. Шретера обходився без суттєвих реконструкцій і капітального ремонту! Хіба що 1936 р. зробили  двоповерхову прибудову репетиційних залів з тильного боку. За час експлуатації зносилися конструкції, фізично й морально застаріли сценічне обладнання, механізми, багато втратив зовнішній і внутрішній декор, потьмяніла позолота інтер’єрів. Ще й зведена на місці колишнього яру будівля почала поволі осідати й давати тріщини. У 1984 – 1987 рр. здійснили капітальну реконструкцію. Пошкоджена під час воєнного лихоліття споруда вимагала великої роботи, що тривала п’ять років. Свій 120-й сезон 1988 р. Київська опера відкрила оновленою.
Реставратори не тільки зберегли чудовий зовнішній декор 
театру та партеру, ще й суттєво збагатили його. Оновили фоє, холи, перенесли дерев’яні гардероби до цокольного поверху, внесли зміни за лаштунками. Стало більше репетиційних залів, гримувальних кімнат, обладнали спеціальний хоровий клас. Збільшили  сцену: з 17-ти до 20-ти метрів углиб та з 23-х до 27-ми метрів угору. Це дозволило швидко змінювати декорації не тільки в антракті між діями, але й під час самої вистави. Загальна площа сцени тепер становить 824 кв.м. Її оснастили найновішими на той час механізмами, електронікою, освітленням.
Під час реставрації замість старовинного органу встановили новий, збудований на замовлення театру чеською фірмою «Рігер-Клос». Переобладнали й оркестрову яму, в якій нині одночасно можуть розміститися 100 музикантів.
Після реставрації загальна площа театру збільшилася на третину і становить нині 60 тис. кв. м. Виставу одночасно можуть дивитися 1304 глядачі. Саме для них майже щовечора підіймається завіса на сцені, аби назавжди зачарувати дивовижним світом співу і танцю. Архітектурна перлина Віктора Шретера стала справжнім Храмом Муз оперного та балетного мистецтва.