בניית האגף המרכזי של הבנין, התאפשרה הודות לתרומתה של משפחת שרובר: הנדבנים מיילס מ. וגיטה שרובר, הגו את רעיון הקמתו בירושלים ועם ידידם, ראש העיר דאז טדי קולק, מומש הרעיון עפ"י תכנית ארכיטקטונית של משרד האדריכלים נדלר נדלר ביקסון.

ב - 17.10.1964 התקיים טקס הנחת אבן הפינה לתיאטרון ירושלים

מדברי זלמן ארן, שר החינוך והתרבות לשעבר -

"ניסיון החיים לימדני, כי הצגת מחזה טוב ומובן לצופה ממלאת לעתים תפקיד של דחפור עוקר-סלעים ומיישר הרים לסלילת דרך - דרך לתרבות. המוני העם והנוער גם שואפים וגם זקוקים להנאה אמנותית מחנכת, המעמיקה אותם ערכים הטבועים בנפשו של האדם ואשר בלעדיהם אין טעם לחיים. ומחזה עברי מקורי, שהוגש כראוי, דומה לייסוד נקודת התיישבות חדשה בשדה הרוח. התיאטרון הישראלי העלה בעבר עשרות מחזות מקוריים וחשובים שבמרוצת הזמן הורדו מהבמה, ונכסי-רוח הגנוזים בהם לא הגיעו לא לדור  הצעיר, שגדל בינתים, ולא להמוני העם שעלו בינתים. ומן הראוי שהתיאטרון הירושלמי יעשה במיוחד להעלאתם המחודשת של מחזות אלה בירושלים. המוני ירושלים על עליותיה ושכונותיה, והדור הצעיר, העובד והלומד, הגדל בירושלים, יהיו בודאי אסירי הוקרה ותודה לתיאטרון העירוני אם יתאפשר להם להנות מהחוויה האמנותית המחנכת שהם ראויים לה."

ב-1971 פתח תיאטרון ירושלים את שעריו, ובו אולם מהודר אחד - תיאטרון שרובר.

מדברי הפתיחה של מיילס שרובר בטקס חנוכת הבנין 17.10.71:
"יהא בכך משום העמדת פנים וחוסר כנות, אם לא אודה ואתוודה מה רבה השמחה המפעמת בי ביום גדול זה - יום חנוכת בית התיאטרון בירושלים, וזאת, כפי שנאמר, לראשונה מזה 2000 שנה. הרעיון וההשראה להקמתו באו מתוך  שיחות שקיימתי לפני 17 שנה עם גרשון אגרון ז"ל, משביקרתי לראשונה בישראל. הרעיון היה ודאי נשאר חלום, לולא עיקשותו של ידי הטוב, טדי קולק והעידוד ששאבתי מאשתי ומבני.

וכך, ממש בחודש הזה לפני 7 שנים, נורתה אבן הפינה בנוכחות נשיא המדינה, ראש הממשלה לוי אשכול ז"ל וראש עיריית ירושלים דאז, מר איש שלום. שבע השנים שחלפו היו זרועות ויכוחים וחילוקי דעות מרים, באם יש להמשיך בביצוע התכנית אם לאו. ישראל סבלה ממיתון כלכלי והיה עליה לצאת וללחום על קיומה. לא פעם נדמה היה שהתכנית כולה תופקר ותשכח. ברם, העקשנות וההתמדה של אנשי ירושלים, המודעים למימרה "לא על הלחם לבדו יחיה האדם" הם שהכריעו, וכיום יכולים אנו לחגוג בשמחה את סיום המלאכה. הרשו לי בהזדמנות זו להביע את תודתי לאדריכלים.

שלא כבספר בראשית, קדמו שבע השנים הרעות לשבע השנים הטובות. אני מקווה ומאמין שבעקבות שבע השנים הקשות אותן עברנו בבניית התיאטרון, תבאנה שבע שנות הישגים מרשימים. תפקיד התיאטרון בהיסטוריה של התרבות העולמית הוא נושא שמילא כרכים רבים. ... בבואי לחנוך תיאטרון זה היום, מפעמת בלבי התקווה, שיהא יותר ממשכן בידור לציבור הירושלמי. שאיפתי לזכות ולראותו כמרכז לקשרי שלום והבנה בין יהודים וערבים ולמעשה בין כל העמים, כמרכז מוכר של פעילות התיאטרון. ולסיום, יורשה לי לשאת את התפילה הבאה: מי יתן ולא יתחוללו עוד קרבות בירושלים עיר הקודש, וקולות הקרב היחידים ישמעו אך מפי שחקנים, אשר יציגו מעל במה זו את מלחמות העבר."

הקונספט הארכיטקטוני

מדברי האדריכלים: 
"בתכנון הבניין, חשבנו על הבניין כמרכז תיאטרוני בירושלים, והדגש הוא גם על מרכז תיאטרוני וגם על ירושלים, כלומר לא סתם מרכז תיאטרוני, אלא בירושלים, לא רק מבנה המהווה פתרון לכל הבעיות הפונקציונאליות המורכבות שלו, אלא מבנה המהווה יצירה ארכיטקטונית בעלת ייחודיות.
בנין שכמרכז תיאטרוני צריך לאפשר כל הפעילויות הקשורות בתיאטרון ניסיוני, במוסיקה ובריקוד, בו זמנית, וכן לאפשר מפגש חברתי ופעיל בנושאים הקשורים לאמנויות הבמה., בנין חגיגי ומזמין, מבנה מכובד המבטא את ייעודו, ומעניק חללים הולמים לתיאטרון, למפגש ולפעילויות האחרות.
בכל שלבי התכנון תמיד זכרנו שאנו מתכננים בירושלים, בנופה המיוחד, נופה העירוני של ירושלים. בנוי האבן, נוצר ע"י המבנים המזדקרים משיפועי ההר ומתמזגים אתו. אופייה זה של העיר היווה את הרקע הטבעי לעיצוב המרכז התיאטרוני הזה. שאפנו להקים מבנה אשר יצמח מההר וישתלב בטרסות שיהוו המשך והשלמה לבנין, בנין אבן כאופיו, צומח מהקרקע, ויחד עם זאת בנין בן זמננו, בעל ייחוד כמבנה התיאטרוני בעיר ירושלים...

הכוונה להפוך את החוויה של "ההליכה" להצגה או לקונצרט באולם זה או אחר לכניסה אל עולם של אירועים מגוונים בשדה התיאטרון והמוסיקה המתרחשים באולמות ובחללים השונים של המבנה. מכאן גם הרצון לאחד במידת האפשר את השטחים המשותפים לקהל הנפגש ומחליף דעות וליצור את הקשר החי בין האירועים הקורים באולמות השונים. בבנין שולטים שני אלמנטים של אבן ובטון הן בפנים והן בחוץ.
מערכת הכתלים, בעלת עקומות היוצרות מתח פנימי, החובקות את ההר בטרסות נמוכות והוריזונטליות באופיין, מתרוממות אל המבנים הנמוכים ומשם לכתלים בעלי מימדים המקיפים את גרעין המבנה. הבניין חי כלפי פנים מעצם היותו ריכוז של אולמות אשר מבחינת מהות הפונקציות שלהם הם חללים סגורים, אך יש רצון חזק  לקשור אותו אל החוץ דרך פואייה מדורג הקשור לכיכר אמפיתיאטרלית המוסיפה מימד נוסף לעושר הפעילויות שהבניין מציע. קשר זה אל החוץ בא לידי ביטוי גם בעיבוד חזית מדורגת, קופה בחלקה, היוצרת טרסות מכוסות ירק לכיוון הככר.

לגבי הפיסול, הכוונה לא היתה להעמיד פסל, אלא לשתף ולשלב את הפסל בארכיטקטורה של כל הקומפלקס, כך שיהווה חלק אינטגרלי ואורגני של הבנין. הפיסול בחוץ משתלב עם הטרסות, ומופנה לעבר פסלי הכניסה...  האתגר הוא ביצירת שיווי משקל בין הכנות הפונקציונלית, השאיפה לצניעות ופשטות בשימוש בחומרים ובחללים, ובין החלום ליצור סביבה חגיגית וייחודית להתרחשויות אשר תפקידן להעשיר את הנפש."

ארכיטקטים - ש. נדלר, מ. נדלר, ש. ביקסון, מ. גיל בהשתתפות ד. אלקון.
פיסול י. שמי.

הבניין, ששני האלמנטים של אבן ובטון שולטים בו, הן בפנים והן בחוץ, מורכב משלוש מערכות יסוד:
מערכת הכתלים:
מערכת הכתלים בעלת עקומות היוצרות מתח פנימי, חובקת את ההר בטרסות נמוכות והוריזונטליות באופיין, מתרוממות אל המבנה הנמוך ומשם לכתלים בעלי מימדים המקיפים את גרעין המבנה וגרעין זה עולה כמגדל הבמה.

מערכת החללים:
הכניסה הראשית הרחבה והנמוכה מעבירה את הקהל לחלל מרכזי גבוה ורחב עם יציע המתפתח סביבו. חלל זה מוליך משני צידי האולם במעברים מדורגים אל חלל גבוה וכניסה מודגשת לאולם. האולם כחלל השיא בעיצובו ובמימדיו, בעל שיפוע אמפיתיאטרלי חריף ואחיד, ללא יציע, מאפשר מיזוג עם חלל הבמה ומשיג קשר הדוק בין הקהל והשחקנים.

מערכת הפיסול:
בבנין תיאטרון ירושלים משולבות עבודות של הפסל יחיאל שמי (1922-2003), תושב קיבוץ כברי שבגליל, מאבות הפיסול הישראלי, חבר קבוצת "אופקים חדשים" וחתן פרס ישראל לפיסול.

מערך הפיסול כולל ארבע יחידות פיסול היוצרות אף הן קשר והמשכיות בין החוץ לפנים. הפסל בחוץ, פסל "בראשית", משתלב עם הטרסות, מופנה לעבר פסל התבליט שמעל לכניסה הראשית, "השער הגדול", ומוליך אל פסל הפנים העומד בחלל הגבוה, "ירושלים". שלושת פסלי הבטון הגדולים - אחד ברחבה, השני מעל לכניסה הראשית והשלישי בתוך האכסדרה הראשית הוזמנו ע"י מיילס שרובר מהפסל יחיאל שמי. עם פתיחת אגף קראון הוקם פסל נוסף, דו צדדי,  כחלק מהכניסה לבניין מכיוון רחוב שופן.
שיתוף הפעולה בין הפסל יחיאל שמי לארכיטקטים נדלר-נדלר- ביקסון, בהזמנת מיילס שרובר, נחשב בגדר אירוע פיסולי ייחודי, ראשון מסוגו בישראל. ייחודו של המבנה בשילוב המתוכנן והשלם של פיסול וארכיטקטורה באופן בו הצבת הפסל אינו תוספת קישוטית אלא חלק אינטגרלי מתכנון המבנה והקמתו.

ארבע היחידות ממשות את החזון של יחיאל שמי והאדריכלים לגבי הפרויקט:  " ... הכוונה לא היתה להעמיד פסל, אלא לשתף ולשלב את הפסל בארכיטקטורה של הקומפלקס, כך שיהווה חלק אינטגרלי ואורגני של הבניין. הפיסול בחוץ משתלב עם הטרסות, ומופנה לעבר פסלי הכניסה." שמי ראה אתגר ביצירת שיווי משקל "בין הכנות הפונקציונלית, השאיפה לצניעות ופשטות בשימוש בחומרים ובחללים, ובין החלום ליצור סביבה חגיגית וייחודית להתרחשיות אשר תפקידן להעשיר את הנפש."

פסל היונה: 
בעקבות ביקורו של הנשיא סאדאת בירושלים וכינון הסכם השלום הישראלי-מצרי, הציב הפסל פרנסואה ללן בשנת 1978 את אובליסק  (מוטיב מצרי) יונת שלום (מוטיב ישראלי) ועליו הפסוק מבראשית ח' י11-12: "ותבוא אליו היונה לעת ערב, והנה עלה זית טרף בפיה וידע נוח כי קלו המים מעל הארץ. וייחל עוד שבעת ימים אחרים וישלח את היונה. ולא יספה שוב אליו עוד". הפסוק מהווה מקור השראה לסמלי שלום רבים. 

אגף קראון
בפברואר 1986, הודות לתרומתה של משפחת קראון משיקאגו ובסיועה של הקרן לירושלים, עיריית ירושלים ומשרד התרבות, הושלמה בנייתו של האגף השני של תיאטרון ירושלים ובו 3 אולמות נוספים:
אולם הקונצרטים ע"ש הנרי קראון – אשר משמש כאולם הבית של התזמורת הסימפונית ירושלים, רשות השידור.  760 מקומות
אולם רבקה קראון -460 מקומות
אולם עוזי וכסלר- 117 מקומות.

"שלושת האולמות החדשים... יעניקו לירושלמים ולמבקרים בעירנו טעמה של חוויה תרבותית עשירה שתתפתח כאן, במרכז לאמנויות הבמה" מברכתו של טדי קולק, ראש העיר ירושלים, לאירועי פתיחת אגף קראון,

פברואר 1986

התיאטרון ממשיך להתחדש ובשנת 2009 נפתח האולפן - בחלל ששימש בעבר כאולפן טלוויזיה של "טלעד" הוקם אולם בעל אופי ייחודי של BLACK BOX. הבמה באולם ניידת וסידורי הישיבה משתנים בהתאם לאירוע ולבמה, וכמות הקהל משתנה, עד 250 מקומות.

בשנת 2014 נבנה אולם הבית של תיאטרון מיקרו ובו 141 מקומות.

תיאטרון ירושלים יחד עם בית הנשיא ומוסד ון ליר, הוכרזו בשנת 2012 כמבנים לשימור.