Будівлю театру споруджено за проектом французького архітерктора Шарля Гарньє. Будівництво Опери тривало 15 років (1860-1875 рр.)[1]. Причинами затримки були: війна 1870 р., крах імперії, Паризька комуна.

1874 року було оголошено, що Опера може приймати відвідувачів, хоча ще рік тривали декоративні роботи.

Завершену будівлю відкрили 05 січня 1875 року. В художньому оформленні взяли участь 14 художників і 73 скульптори. 1887 будівлю електрифікувала компанія Т. Едісона.[2]

1936 сталася пожежа (наслідки якої усунули того ж року). 1964 художник М. Шагал на замовлення міністра культури А. Мальро наново розмалював плафон у залі, що дисонує з загальним стилістичним вирішенням інтер’єру. Реконструкцію окремих частин будівлі виконували 1957, 1970, 1971, 1975, 1980, 2016.[2]

Від 1923 це історична пам’ятка Франції. Її реставрацію виконано поетапно протягом 1990–2010. Із 1989, коли відкрився новий оперний театр на площі Бастилії, Гранд-опера використовують переважно для балетних спектаклів.

На 2021 обидва сценічні майданчики входять до складу громадського комерційного підприємства «Паризька національна опера».[2]

Сьогодні будівля вцілому виглядає закінченою, але все ж існують незакінчені зони (веранда курців та імператорська ротонда в музеї-бібліотеці).

На фасаді будівлі напис Académie Nationale de Musique (Національна музична академія).

Палац Гарньє відкритий для екскурсій. У будівлі Опера Ґарньє розміщено також Бібліотеку-музей, що належить Національній бібліотеці Франції.