Inaugurado en 1902, en un contexto de intensa transformación de la morfología de la ciudad motivada por el despliegue constructivo del Ensanche bilbaíno, el Teatro Campos Elíseos fue el primer gran teatro de la Villa, de estilo modernista, ubicado en los terrenos ocupados por los Jardines de los Campos Elíseos, siguiendo un proyecto original del arquitecto Alfredo Acebal, el cual será objeto de diversas modificaciones. Una de ellas afecta a la fachada ya que, sobre el sobrio muro de ladrillo original, los promotores del proyecto decidieron encargar un diseño ornamental al también arquitecto y decorador francés Jean Batiste Darroquy, quien proyectó una fachada de estilo art nouveau, decorada con motivos de inspiración vegetal y diseños cerámicos del eibarrés Daniel Zuloaga que se conservan en la actualidad, tras una prolongada remodelación finalizada en 2010. La reforma fue motivada por las diferentes intervenciones que había sufrido el local y la pérdida de espacios esenciales para un edificio de espectáculos, tales como el foyer, los camerinos o salidas de emergencia.

En 1978 el Teatro sufre un atentado que causa graves daños y la suspensión de la actividad de la sala hasta que los trabajos de rehabilitación dirigidos por los arquitectos Rufino y Pedro Basáñez posibilitan su reapertura, en 1980. Adquirido por el Ayuntamiento de Bilbao en 1991 requiere nuevas intervenciones de mantenimiento de cubierta y estructura que correrán a cargo de Jesús Aldama, hasta en 1997 se rehabilita también su fachada. En 2003 la Sociedad General de Autores y Editores (SGAE) firma un acuerdo con el Ayuntamiento de Bilbao para la restauración integral del edificio y la posterior gestión, que correrá a cargo de la Fundación Autor, incorporando también la  nueva denominación "Arteria Campos Elíseos Antzokia".

En la actualidad, el edificio teatral cuenta  con un aforo de ochocientas localidades a las que hay que añadir un espacio polivalente con capacidad para doscientas cincuenta personas, destinado a espectáculos de pequeño formato, café-teatro, actuaciones musicales y actividades formativas. Desde el punto de vista técnico, tras su última remodelación la maquinaria escénica era una de las más avanzadas de España.

El Teatro Campos Elíseos se caracterizó desde sus inicios por la promoción de la ópera vasca y el género cómico, además de la programación de proyecciones cinematográficas.