Πρόσφατες ανασκαφές και έρευνες έδειξαν ότι οι μεγαλύτερες κατασκευαστικές δραστηριότητες μετά την πρώτη κατασκευή του θεάτρου έγιναν επί αυτοκράτορα Τραϊανού (Traianus) (98-117 μ.Χ.) και Αδριανού (Hadrianus) (117-138 μ.Χ.). Την εποχή αυτή κτίστηκε ένα διώροφο σκηνικό κτίριο πίσω από την προσκενή (μέτωπο σκηνής). Θεωρείται ότι το θέατρο πήρε την τελική του μορφή με τις επισκευές και τις ενισχύσεις που έγιναν μετά τον μεγάλο σεισμό του 178 μ.Χ.
Ο χώρος του αρχαίου θεάτρου αποκαλύφθηκε σε μεγάλο βαθμό μετά την κατεδάφιση των κατοικιών στο έτος 2014. Κατά τις ανασκαφές βρέθηκε επιγραφή αποτελούμενη από 12 γραμμές και χρονολογείται στον 2ο αιώνα μ.Χ. Στην επιγραφή αυτή αναφέρεται ότι μια κρήνη επισκευάστηκε προς τιμήν των θεών και των αυτοκρατόρων, από το Μάρκο Κλαύδιο Πρόκλο (Marcus Claudius Proklos), τον αρχιερέα των αυτοκρατορικών ναών της Σμύρνης και ότι το νερό της πηγής αυτής έβγαινε από το θέατρο.
Ειδικά κατά τις ανασκαφές του σκηνικού οικοδομήματος βρέθηκαν πολλά γλυπτά και ανάγλυφα θραύσματα. Μεταξύ των αξιοσημείωτων παραδειγμάτων των ευρημάτων, οι πλάκες της ζωφόρου με μάσκα που ανήκουν στο τριώροφο σκηνικό κτίριο και ένα ανάγλυφο Σατύρου δίνουν μια ιδέα για την πλούσια και υπέροχη πρόσοψη του θεάτρου στα μέσα του 2ου αιώνα μ.Χ.
Eπίσης οι πολυάριθμες επιγραφές γκράφιτι βρέθηκαν στους ασβεστολιθικούς λίθους των τοίχων της σκηνής. Τα θραύσματα λάμπας λαδιού που βρέθηκαν στις ανασκαφές στον χώρο της σκηνής ανήκουν στον 5ο και 6ο αιώνα μ.Χ. δείχνουν ότι το σκηνικό οικοδόμημα χρησιμοποιήθηκε για διαφορετικές λειτουργίες από τον 5ο αιώνα. Έτσι, το θέατρο της Σμύρνης αυτό έξι αιώνες αργότερα μετατράπηκε σε χώρο με έντονη βιοτεχνική παραγωγή.
Όπως γίνεται αντιληπτό, αφού το θέατρο έχασε την αρχική λειτουργία του αφενός καλύφθηκε με χώμα που ρέει από τις πλαγιές του Καντιφέκαλε (Kadifekale) και αφετέρου χρησιμοποιήθηκε ως λατομείο πέτρας και ασβέστη στην Ύστερη Βυζαντινή και Οθωμανική περίοδο. Ένα από τα αξιόλογα ευρήματα στις ανασκαφές του θεάτρου είναι το νόμισμα του Αϊντίνογλου Ουμούρ Μπεγ (Aydınoğlu Umur Bey) (1334-1348), ο οποίος έκανε τη Σμύρνη πρωτεύουσα της ηγεμονίας του. Το πρώτο οθωμανικό νόμισμα ανήκει στον I. Βαγιαζήτ (I. Bayezid) (1389-1402).
