Té l’origen en el teatre privat del príncep Urusov, a qui la tsarina Caterina II de Rússia atorgà el 1776 el privilegi de representar obres de teatre, ballet i altres gèneres escènics durant deu anys. Gestionat i en part finançat per l’empresari russòfil anglès Michael Maddox, el 1796 passà a ser administrat i finançat íntegrament per l’Estat. Hom n’inaugurà el primer edifici (Teatre Petrovskij) el 1780, que fou reconstruït diverses vegades a causa de successius incendis, en unes proporcions cada cop més monumentals.
L’edifici acabat el 1825 —destruït de nou per un incendi el 1853 i succeït per la seu actual, que obrí les portes el 1856, el dia de la coronació d’Alexandre II— fou inaugurat amb el ballet Cendrillon, amb música composta per Ferran Sorts i interpretat per la seva dona, Félicité-Virginie Hullin. El 1806 rebé la categoria de Teatre Imperial, que l’equiparava als Teatres de Sant Petersburg. Aquest mateix any hom creà l’Escola Imperial de Teatre de Moscou, que el 1911 esdevingué l’Escola de Ballet de Moscou, adscrita al
Bol’šoj
, que sobretot en 1820-30 tingué un paper capdavanter en la creació del ballet nacional rus. Tradicionalment ha format i acollit els ballarins més rellevants de l’Estat, com ara I. Sanskovskaja, N. Sorokina, M. Plissetskaja i V.M. Gordejev, entre d’altres.
Després de la Revolució de Febrer de 1917 hom li canvià el nom pel de Teatre Estatal
Bol’šoj, però la institució entrà en una etapa incerta arran del triomf dels bolxevics, a causa de les discussions al voltant de l’enderrocament o el tancament d’un símbol de l’antic règim. La proclamació de la Unió de Repúbliques Socialistes Soviètiques des de l’escenari (1922) n’assenyalà la continuïtat, però des d’aleshores l’edifici, molt deteriorat (especialment durant la Segona Guerra Mundial i els anys posteriors) hagué de ser sotmès a contínues operacions de rehabilitació. Després de la dissolució de l’URSS (1992), assumí les funcions de teatre nacional de Rússia i en 2005-11 romangué tancat per ser sotmès a una reconstrucció en profunditat.