Teatret ble grunnlagt i 1776 av prins Peter Urussov og Michael Maddox. I begynnelsen ga teatret forestillinger i private hjem, men i 1780 kjøpte det Petrovkateatret og begynte å produsere skuespill og operaer.
Den nåværende bygningen ble bygget på Teatralnajaplassen i 1825 for å erstatte Petrovkateatret, som ble ødelagt i brann i 1805. Det nye teateret var designet av arkitekten Osip (Joseph) Bove, som også hadde bygget det nærliggende Malyjteatret i 1824.
På denne tid var alle russiske teatre tsarens eiendom. I Moskva og St. Petersburg var det to teatre, et til opera og ballett og et annet til tragedier og komedier. Opera og ballett ble sett på som finere enn drama, og operaen ble kalt for «det store teater» («bolsjoj» er det russiske ordet for «stor» eller «storslått»), mens dramateatret ble kalt «mindre teater» («malyj» er det russiske ordet for «liten»).
Teatret ble innviet 18. januar 1825. I begynnelsen presenterte det bare russiske stykker, men i 1840 utvidet en også utenlandske verk. En brann i 1853 gav omfattende skader og gjenoppbyggingen skjedde under ledelse av Albert Kavos, Caterino Kavos sønn, selv en operakomponist. Teatret åpnet igjen i 1856. Under andre verdenskrig ble teatret skadet av bomber, men ble raskt reparert.
Teatret er i dag mest kjent for sitt ballettensemble, Bolsjojballetten.