2006 entschied der Heidelberg Gemeinderat das baufällige Theater und Orchester zu sanieren und baulich zu ergänzen. 2008 wurde die GGH mit der Sanierung und Erweiterung des Gebäudes aus dem Jahr 1853 betraut. In nur drei Jahren Bauzeit (2009‑2012) realisierte die GGH dieses Projekt. Deutschlandweit einmalig ist nicht nur das innovative Heizsystem, das unter anderem die Abwärme des Bühnenraums nutzt. Mit der Erweiterung um einen zweiten Saal wurde auch eine Verbindung beider Bühnen geschaffen, die europaweit einzigartig ist.
Am 24. November 2012 konnten die Heidelberger Bürger ein rauschendes Wiedereröffnungsfest feiern. Die Stadt verfügt nun über einen modernen, für die Zukunft gerüsteten Theaterbetrieb.