Κατά τη διάρκεια εργασιών κατασκευής της εθνικής οδού Αντιρρίου - Ιωαννίνων το έτος 1967, αποκαλύφθηκε τμήμα μνημειακής κατασκευής στη νότια πλαγιά του λόφου του Ιερού της Αρτέμιδος. Σύντομη ανασκαφική έρευνα που πραγματοποιήθηκε από τον Ευθ. Μαστροκώστα έφερε στο φως «σειρές εδωλίων θεατροειδώς διατεταγμένες σε σχήμα πι», όπως χαρακτηριστικά αναφέρει ο ανασκαφέας, ο οποίος διατύπωσε την άποψη ότι επρόκειτο για «κοίλο βουλευτηρίου». Οι ανασκαφές που άρχισαν στο θέατρο το 2001 και συνεχίστηκαν το 2002 και 2003 κατέδειξαν την ύπαρξη σκηνικού οικοδομήματος. Επομένως, φαίνεται ότι η αρχαία Καλυδώνα είχε το δικό της θέατρο που βρισκόταν εκτός των τειχών και στην κλιτύ του λοφίσκου, πάνω στον οποίον είχαν εδραιωθεί οι παλαιότατες λατρείες της Αρτέμιδος και του Απόλλωνα.



Μέχρι το έτος 2003 είχε αποκαλυφθεί τμήμα του μνημείου και είκοσι έξι σειρές εδωλίων. Ένα νέο πρόγραμμα συνεργασίας της ΛΣΤ΄ ΕΠΚΑ και του Αρχαιολογικού Ινστιτούτου της Δανίας που άρχισε το 2011 έχει στόχο την αποκάλυψη ολόκληρου του κοίλου και του σκηνικού οικοδομήματος του θεάτρου. Ακόμα, προβλέπονται στερεωτικές παρεμβάσεις, μερικής εκτάσεως αναστηλώσεις και αποκαταστάσεις και βεβαίως, η ταυτόχρονη μελέτη και δημοσίευση των συμπερασμάτων της έρευνας. Τότε θα δοθούν απαντήσεις σχετικά με τις ιδιαιτερότητες του μνημείου, τις φάσεις κατασκευής, εάν υπάρχουν, αλλά και πιθανόν, παλαιότερη και διαφορετική χρήση του μνημείου.



Η ιδιαιτερότητα του μνημείου έγκειται στο γεγονός ότι η ορχήστρα είναι τετράπλευρης κάτοψης. Η ανασκαφική έρευνα των δύο τελευταίων ετών έφερε στο φως ένα μεγάλο μέρος του ανατολικού και βορειοδυτικού τμήματος του κοίλου του θεάτρου. Οι εργασίες αποκάλυψαν στο ανατολικό τμήμα τις εννέα κατώτερες κτιστές σειρές εδωλίων, καθώς και τις ανώτερες σειρές εδράνων στο βορειοδυτικό τμήμα του, που διατηρούνται σε πολύ καλή κατάσταση. Οι κατώτερες εννέα σειρές του κοίλου ακολουθούν το περίγραμμα της ορχήστρας κατά τις τρεις πλευρές, ώστε το κάτω τμήμα να έχει το σχήμα πι, με την οριζόντια κεραία να είναι μεγαλύτερη. Οι υπόλοιπες σειρές των εδωλίων και έως την εικοστή ένατη σειρά που έχει αποκαλυφθεί έως τώρα, έχουν μεν ευθύγραμμη διάταξη, αλλά δε σχηματίζουν γωνίες στη συμβολή των πλευρών. Εκεί υπάρχουν ελλειψοειδείς δόμοι που στις ανώτατες σειρές δημιουργούν την εντύπωση ενός κανονικού κοίλου θεάτρου. Το βορειοδυτικό τμήμα του κοίλου σώζεται σε καλύτερη κατάσταση από το ανατολικό και μόνο ένα μικρό τμήμα του έχει καταστραφεί από τις εργασίες διάνοιξης της εθνικής οδού. Το βόρειο και βορειοανατολικό τμήμα δεν σώζεται σε καλή κατάσταση, καθώς το οικοδομικό υλικό έχει χρησιμοποιηθεί σε δεύτερη χρήση για την κατασκευή των οικιών του Ευηνοχωρίου στις αρχές του 20ου αι.



Κατά τις τελευταίες έρευνες εντοπίστηκαν επίσης, τα ακριβή όρια της ορχήστρας του θεάτρου, η οποία είναι τετράπλευρη και έχει διαστάσεις περίπου 16μ. x 14μ. Το σκηνικό οικοδόμημα είναι μακρόστενο ορθογώνιο κτήριο, ελαφρώς μικρότερο σε μήκος από την κατώτερη ευθύγραμμη μακρά πλευρά του κοίλου. Η κύρια σκηνή φέρει τρία ισόχωρα δωμάτια, εκ των οποίων το κεντρικό επικοινωνεί με το προσκήνιο μέσω θυραίου ανοίγματος. Από το προσκήνιο διατηρείται ο στυλοβάτης σε όλο το μήκος του, ο οποίος φέρει θυραία ανοίγματα στα μετακιόνια διαστήματα. Την κιονοστοιχία αποτελούσαν δέκα ιωνικοί ημικίονες με πλευρικές υποδοχές για την ανάρτηση των σκηνικών. Στο εσωτερικό του προσκηνίου υπήρχε δάπεδο, από το οποίο σώθηκαν μερικές πήλινες πλάκες. Οι κίονες του προσκηνίου και οι τοίχοι της σκηνής στήριζαν τον όροφο του σκηνικού οικοδομήματος. Δυτικά και ανατολικά του σκηνικού οικοδομήματος αποκαλύφθηκαν τα όρια της δυτικής και ανατολικής παρόδου. Το όριο της ανατολικής παρόδου αποτελούσε τοίχος του προσκηνίου, ο οποίος είχε λοξή ανοδική πορεία και είναι βέβαιο ότι συγκρατούσε μία επικλινή ανοδική ράμπα, η οποία οδηγούσε στον πρώτο όροφο της σκηνής.



Έως την εικοστή ένατη σειρά η χωρητικότητα του θεάτρου υπολογίζεται ότι ξεπερνά τους 6.000 θεατές. Χωρίς αμφιβολία, το θέατρο της Καλυδώνας είναι κατά πολύ μεγαλύτερο από τα γειτονικά αιτωλικά θέατρα της Μακύνειας, της Πλευρώνας και των Οινιαδών. Η ανασκαφική έρευνα δεν έχει καταλήξει ακόμα σε οριστικό συμπέρασμα και δεν γνωρίζουμε, εάν υπάρχουν δύο κατασκευαστικές φάσεις του κοίλου, από τις οποίες η νεότερη ίσως να αφορά στη μετασκευή άλλου πρωιμότερου οικοδομήματος διαφορετικού προορισμού, ενδεχομένως ενός μνημειακού υπαίθριου τελεστηρίου ή και βουλευτηρίου, όπως πίστευε ο Ευθ. Μαστροκώστας. Ωστόσο, από τα έως τώρα δεδομένα έχει διαπιστωθεί ότι η χρήση του θεάτρου διαρκεί από τον 4ο αι. π.Χ. και μέχρι τους ρωμαϊκούς χρόνους.