A la recherche d’un hypothétique trésor féodal, il ne trouve que de vieilles pierres et vendra une partie des derniers vestiges à une fabrique de chaux. Malgré cela, ses découvertes suscitent l’intérêt et permettront d’établir qu’il s’agit de constructions gallo-romaines.

Le site sera classé monument historique le 22 décembre 1881. Des fouilles sporadiques et souvent dévastatrices se poursuivront sans méthode jusqu’au début du XX° siècle. De 1901 à 1906, les travaux du Père Camille de la Croix permettent un meilleure compréhension du site. Propriété du département depuis 1957, les chantiers de fouilles plus récents (1974-1995) ont mis à jour et exploré le sanctuaire attenant au théâtre.

Les ruines du théâtre donnent encore la mesure de ce qu’il était au temps de son activité. Construction atypique car il occupe la partie supérieure d’un vallon orienté vers le Nord, la vue s’ouvre librement sur la région qu’il domine. Encastré dans la colline, il respecte cependant le plan dit de Vitruve. Ce type de construction profitant du paysage a du permettre une importante économie de matériau, ce qui explique peut être ses dimensions considérables : d’un diamètre de 105,60 mètres, il fait partie des plus grands théâtres du monde gallo-romain, surpassant même celui d’Orange (104 mètres).

Les vestiges permettent de reconstituer sa composition.

L’ima caeva (gradins inférieurs) était composée de trois gradins, la media caeva (gradins intermédiaires) pouvait contenir 17 ou 18 et la summa caeva (gradins supérieurs)  13 gradins, l’ensemble pouvait recevoir entre 5 ooo et 6 000 personnes.
Construit vers la fin du Ier siècle, il connaît des remaniements au II° siècle : trois rangées de gradins en pierre dans l’orchestra réservées aux notables ainsi que des escaliers permettant la circulation entre l’orchestra et la cavea.

Il est abandonné et détruit en partie au III°-IV° siècles qui verront arriver les « invasions barbares ».