240 éve, 1776. március 28-án adta meg a jogot II. Katalin orosz cárnő arra, hogy a jeles műpártoló moszkvai kormányzósági ügyész, Pjotr Uruszov herceg magánszínházi előadásokat, bálokat rendezzen - ezt a napot tartják a világhírű moszkvai nagyszínház, a Bolsoj Tyeatr születésnapjának.
Az első előadásokat Voroncov gróf Znamenkán álló palotájában tartották, majd 1780-ban a belvárosi Petrovka utca sarkán felépítették az első állandó moszkvai színházépületet, amely a Petrovszkij Tyeatr nevet kapta. A színház cári működési privilégiummal rendelkező fenntartóinak személye időről időre változott, majd 1806-ban az intézményt állami felügyelet alá helyezték, a színházi iskolát cári művészképzővé alakították.
Az opera- és drámai társulat kezdetben nem vált külön, a tagok a főúri palotákban, vidéki kastélyokban működő színházakból, zenekarokból, a táncosoké a moszkvai nevelőotthonban működő olasz balett-tanár tehetséges tanítványaiból verbuválódtak. 1785-ben már külön opera- és balett-társulat létezett 30 tagú zenekarral, ennek formálódásában nagy szerepet játszott a színvonalas zenei képzést is nyújtó moszkvai egyetem.
A Petrovszkij Színház 1805 őszén leégett, a társulat két évtizeden keresztül más helyeken volt kénytelen fellépni. Az új épületre csak 1819-ben írtak ki pályázatot, amelyet Andrej Mihajlov nyert meg. Az ő terveit azonban túl drágának találták, s a Moszkva újjáépítését irányító francia építész, Joseph Bové átdolgozta azokat. A Kreml tőszomszédságában klasszicizáló stílusú, monumentális épület nőtt ki a földből, mely méreteivel felülmúlta a főváros, Szentpétervár nagy kőszínházát. Nézőterén több mint kétezer ember fért el, a zenekari árkot lesüllyesztették, a nyolcoszlopos főhomlokzatra timpanon került, rajta Apolló isten egy három ló vontatta római szekéren, trigán.
A Nagyszínházat (mely nevét az 1806-ban alakult Kisszínháztól való megkülönböztetésül kapta) 1825. január 18-án nyitották meg. A következő évtizedekben a repertoáron még többségben voltak a drámai darabok, de mind nagyobb helyett kaptak az opera- és balettelőadások, az első orosz zeneszerzők, Paskevics, Szokolovszkij, Fomin operáit is itt mutatták be. A nyugat-európai művészeket mágnesként vonzó Szentpétervár udvari színházával szemben a moszkvai teátrum légkörében, közönségében is inkább orosz karakterű volt, színpadán - részben operák betéteként - táncos orosz népi jelenetek is helyet kaptak.
A színház 1853 márciusában újra kigyulladt, s amikor három nap után kialudtak a lángok, csak a füstös kőfalak és a főbejárat oszlopai maradtak meg. A helyreállítás Albert Kavosz professzor, a cári színházak főépítésze tervei alapján három évig tartott, ennek során a főhomlokzatra egy második oromzatot is építettek, Apolló pedig már bronzból öntött négylovas quadrigán, harci kocsin állt. A méreteiben is megnőtt, négy méterrel magasabbra emelt, kiváló akusztikájú színházat 1856. augusztus 20-án, II. Sándor cár megkoronázásakor nyitották meg a nagyközönség előtt Bellini Puritánok című operájával.
A moszkvai Nagyszínház oroszlánrészt vállalt az orosz opera- és balettművészet megteremtésében, az orosz nemzeti zene felvirágoztatásában. Az 1840-50-es években itt vitték színre először Glinka Ivan Szuszanyin, valamint Ruszlán és Ludmilla című operáját, majd a század utolsó harmadában Csajkovszkijtól a Hattyúk tavát, a Jevgenyij Anyegint, a Pikk dámát és a Csipkerózsikát, Muszorgszkijtól a Borisz Godunovot, Borogyintól az Igor herceget. Emellett természetesen játszották Verdi, Gounod, Bizet és Wagner operáit, az énekesek között ott volt Fjodor Saljapin, Leonyid Szobinov, a karmesteri pulpituson Szergej Rahmanyinov is állt. 1918-ban a társulat kibővült a Kamaraszínház (Tyeatr filial) és a Zimin Operaház művészeivel, elnevezése a bolsevik forradalom után, 1919-ben Állami Akadémiai Nagyszínházra változott.
A Bolsoj igazából a 20. században vált világhírűvé, művészcsoportjai a világ szinte minden országába eljutottak. Az intézmény messze földön ismert volt az olyan balett-táncosoknak köszönhetően, mint Olga Lepesinszkaja, Galina Ulanova, Maja Pliszeckaja, itt kezdte pályafutását Igor Mojszejev, aki később a Szovjetunió népeinek táncait vitte színpadra kirobbanó sikerrel. Az operai előadásokat Jevgenyij Nyesztyerenko, Jelena Obrazcova, Galina Visnyevszakaja neve fémjelezte.
A múlt században a Bolsoj számos politikai eseménynek is otthont adott: 1922 decemberében itt hirdették ki a Szovjetunió megalakulását, itt fogadták el a szovjet alkotmányt, a GOELRO-tervet, falai között Komintern-, szovjet- és pártkongresszusokat tartottak. Kiemelkedő külföldi vendégek kulturális programjainak elengedhetetlen eleme volt egy-egy előadás megtekintése a Bolsojban.
Legutóbb 2005 és 2011 között végeztek nagyszabású rekonstrukciós munkálatokat a színházon: meg kellett erősíteni a mocsaras területen, cölöpökre épített alapokat, fel kell újítani az elavult színpadi technikát, a málló vakolatok, stukkók miatt elengedhetetlenné vált a belső renoválás is. A rekonstrukció befejeztével az épület 2011. október 28-án nyitotta meg újra kapuit.