En 1924 la Sociedad Anónima General de Espectáculos (S.A.G.E.), propietaria del solar, encargó al arquitecto vasco Secundino de Zuazo Ugalde autor del edificio del Banco Matritense en el primer tramo de la Gran Vía el diseño de una sala, con el nombre provisional de Olimpia, que sirviese tanto para conciertos como para exhibiciones cinematográficas. Debido a este uso mixto Zuazo adoptó la disposición de los nuevos cinematógrafos americanos, renunciando a la tradicional planta de herradura rodeada de palcos superpuestos de los teatros "a la italiana", para disponer las butacas en filas paralelas a la pantalla, agrupando a los espectadores de los pisos superiores en dos anfiteatros enfrentados al escenario, contando el inferior con un amplio salón de descanso con bar abierto hacia la Gran Vía. De acuerdo con este principio, y para adaptarse a la irregularidad del difícil solar, estableció una planta simétrica con dos paredes levemente curvadas que convergen hacia el escenario, donde implantó un ábside semicircular que serviría para acoger la orquesta, siguiendo una clara secuencia vestíbulo sala escenario, en eje perpendicular a la nueva vía; aprovechándose el sótano para crear bajo el patio de butacas una sala de fiestas con una espectacular pista de baile circular de doble altura, circundada por una columnata que sostenía una galería abierta.
Aunque desde un principio Zuazo se planteó una traza clasicista para la fachada, los primeros tanteos muestran cierto regusto por un barroquismo sevillano de aroma decó, que finalmente rechazó en busca de una mayor sobriedad; dividiendo la superficie en siete calles que alternan macizos y vanos, con tres huecos en planta baja dos practicables y uno fingido enmarcados por pilastras toscanas con sus correspondientes entablamentos, y separados por grandes machones almohadillados de granito excavados por hornacinas con jarrones que en los extremos se prolongan sin interrupción hasta el ático de coronación, pero que en el centro se interrumpen a la altura del piso principal para ser sustituidos por un trabajo similar efectuado en ladrillo, que establece una ambigua división entre las estilizadas ventanas neobarrocas que se abren a la altura del foyer del entresuelo y que enlazan con los óculos que iluminan el vestíbulo del segundo piso, recogidos ambos por un marco pétreo resaltado sobre el paramento de ladrillo del fondo. El conjunto se corona por una galería de orden jónico que combina columnas simples y pareadas alternando con jarrones de acuerdo con el ritmo de los paños inferiores, rematándose con un gran entablamento corrido coronado por una balaustrada erizada de pedestales con pináculos piramidales, tras los que asoma todavía un cuerpo de ático retranqueado.
En el interior, la contención decorativa de la fachada se abandona, retomándose las referencias al barroco sevillano desechado para aquélla; destacando las puertas de mármol de los vestíbulos y los sofitos abovedados de las escaleras, revestidos de molduras doradas repetidas "por razones económicas" , que encuentran su reflejo en los techos de anfiteatros de la sala de conciertos, donde combinan con los recargados antepechos de los palcos y la caprichosa cabina de proyección. Asimismo espectacular resulta la bóveda de coronación de la sala, proyectada para actuar simultáneamente como "reflector para los sonidos del órgano" y como lámpara "para la iluminación alta" gracias a la candileja que la circunda; aunque -como es lógico el mayor alarde ornamental se reservó para la embocadura de escena, con dos monumentales órganos flanqueando el tímpano ricamente decorado de un arco de medio punto, que acoge un ábside casetonado apoyado en un hemiciclo de columnas, diseñado como una "pantalla para aumentar la resonancia y obtener, sin deformaciones del sonido, un máximo de emisón".
Aunque la pertinente licencia fue solicitada el 30 de mayo de 1924, cuando ya se habían iniciado los primeros trabajos de vaciado y cimentación, la concesión definitiva se retrasó por las prescripciones dictadas por la Junta Consultiva e Inspectora de Teatros, que exigió ampliar hasta ocho el número de puertas de salida, ensanchar y eliminar los escalones compensados de la escalera de la calle de la Abada, y modificar la situación de los camerinos de artistas situados bajo el escenario, aunque Zuazo hace constar que no tiene "tramoya ni foso de escena" pues "se trata solamente de hacer un fondo de arquitectura permanente para alojar dentro de él las orquestas o la pantalla para las sesiones de cine".
Por desgracia, durante la madrugada del 4 de diciembre de 1925 sólo once días antes de la fecha de inauguración prevista se produjo el hundimiento inesperado de la cubierta, causando la muerte de una muchacha llamada Asunción Jiménez en una casa vecina de la calle de Mesonero Romanos nº 15, aplastada por el derrumbe del tejado y parte de la medianería.
Esta cubierta que se desplomó estaba formada por un forjado de bovedillas de rasilla a la catalana entre viguetas de acero que descansaban sobre una retícula formada por cuatro vigas metálicas trianguladas de gran canto: dos flaqueando la cúpula que embrochalaban en otras dos cuyos extremos se empotraban directamente en seis puntos de los muros de carga perimetrales ejecutados con ladrillo tomado con mortero de cemento y arriostrados mediante un zuncho corrido de hormigón , y que no pudieron soportar las flexiones inducidas por el peso de la estructura, a pesar de que el cálculo se había efectuado para una sobrecarga de 500 kg/m2 por estar previsto su uso como terraza.
Afortunadamente quedaron incólumes las crujías delantera y trasera, que acogían respectivamente los vestíbulos y escaleras de público, y los servicios del escenario; así como la fachada lateral a la calle de la Abada, sin que sufriesen tampoco daños los anfiteatros de la gran sala realizados con hormigón armado, aunque el forjado del patio de butacas cedió por el peso de los materiales caídos, destruyendo la sala de fiestas del sótano.
Las obras de reconstrucción avanzaron rápidamente siguiendo un proyecto modificado por el propio Zuazo en enero del siguiente año para aligerar las cargas previstas, con una nueva cubierta no practicable centrada en una cúpula de planta octogonal obtenida mediante la disposición de unas jácenas diagonales que reducían las luces al tiempo que rigidizaban la estructura y trababan los muros de borde; de modo que la sala, con un aforo total de 1.782 espectadores, pudo inaugurarse definitivamente el 14 de noviembre de 1926 con la proyección de la comedia muda La Venus americana (The american Venus), dirigida por Frank Tuttle; siendo poco después una de las salas pioneras en la implantación del cine sonoro en España con el estreno en noviembre de 1929 de Sombras Blancas (White shadows in the South Seas) dirigida por Woodbrige "Woody" Strong van Dyke el año anterior.
Tras un incendio el 22 de noviembre de 1932 que destruyó el escenario con su ábside acústico, reabrió sus puertas renovada definitivamente sólo para uso cinematográfico, por lo que se sustituyeron los elegantes órganos laterales de la embocadura por dos espectaculares cadenas de candilejas aveneradas y se reformó la cabina de proyección, que perdió su suntuosa decoración barroca; reabriéndose el 18 de febrero de 1933 con la película Grand Hotel, dirigida por Edmund Goulding el año anterior.
Tras la Guerra Civil, entre 1942 y 1956 el edificio simultaneó las proyecciones cinematográficas con las actuaciones de la Orquesta Nacional de España. Un año después, en 1957, se amplió con la construcción sobre la cubierta de una planta destinada a oficinas y taller para carteles, diseñada por el propio Zuazo en colaboración con su hijo Javier de Zuazo Bengoa; quienes volvieron a intervenir tres años después para ampliar el acceso al vestíbulo, eliminando los entrepaños de ladrillo con grandes hornacinas que ritmaban la fachada. Pero ya al año siguiente es Enrique López Izquierdo Camino el que firma, en febrero de 1961, los planos definitivos para convertir con extraordinaria habilidad la sala de fiestas subterránea en "teatro experimental" sin necesidad de alterar la estructura preexistente. Por desgracia, veintiún años más tarde el mismo arquitecto ejecutó la división de este mismo teatro en dos salas cinematográficas, mediante una complejísima intervención técnica que permitió desmontar la columnata circular del sótano manteniendo en uso la sala superior.
Tras cerrar sus puertas definitivamente el 22 de junio de 2008 con la proyección de la pélicula Antes que el diablo sepa que has muerto (Before Devil knows you're dead), dirigida por Sidney Lumet un año antes , el edificio fue adquirido por la Fundación Cajamadrid para rehabilitarlo a su uso original de sala de conciertos según un proyecto del arquitecto José Luis Rodríguez Noriega Vizcayno de Noriega y Gámez, arquitectos SLP en colaboración con Agustín Rodríguez Moreno y Francisco Javier Rollán Sánchez de Creantia, arquitectura, urbanismo e ingeniería, SLP que prevén recuperar el trazado original de la fachada, reconstruyendo los machones inferiores eliminados en 1960, al tiempo que restauran vestíbulos y escaleras; aunque, por desgracia, la necesidad de ampliar el espacio para la orquesta obliga a adelantar la boca de escena, sustituyendo el arco escarzano que la remata por un dintel recto y eliminando las espectaculares columnas de candilejas que ahora lo enmarcan pero sin reponer tampoco los órganos que antaño la flanqueaban , lo que distorsiona el carácter original de la sala, que concentraba en este punto su máximo despliegue decorativo. El doble sótano irrecuperable tras su conversión en salas de exhibición se destina a instalaciones, vestuarios, camerinos comunes e individuales, y otros servicios para la orquesta y coro; mientras que en la cubierta se prevé levantar una atrevida sala polivalente de ensayos, aunque procurando evitar su visión desde la avenida para no afectar a la imagen del edificio original.
