İnşa tarihi: 1829–1833;
İnşaat sahibi: Georg Moller; daha sonra, özellikle 1910–1912 yılları arasında Şehir Planlama Müdürü Adolf Gelius tarafından çeşitli tadilatlar yapılmıştır

Mainz'da bir tiyatro inşa edilmesi emri, bizzat İmparator Napolyon'dan geldi. 1797'den beri şehir yeniden Fransızların eline geçmişti ve artık Mainz değil, Mayence olarak anılıyordu. Mainz'da sık sık konaklayan Napolyon, 13 Ekim 1804'te mimarı J.F. Eustache de St. Far'ı Gutenbergplatz'ı tasarlaması ve kuzey ucuna Petersburg'daki "büyük imparatorluk tiyatrosu"nu örnek alarak bir tiyatro inşa etmesi için görevlendirdi. Temeli 1809 ilkbaharında atıldı, ancak sonraki yıllarda yaşanan tarihi olaylar projeyi durdurdu.

20 yıl sonra, bir tiyatro binasının planlanması ve inşası için yeniden bir görev verildi; bu kez Mainz Belediye Meclisi tarafından, dönemin en önemli mimarlarından biri olan Büyük Dükalığı Hessen'in başmimar yardımcısı Georg Moller'e.

İnşaat 1829'da başladı ve tiyatronun adı olan "Mainz Büyük Dükalığı Ulusal Sahnesi"nin açılış töreni 21 Eylül 1833'te gerçekleşti. Böylece Mainz, Berlin, Hamburg ve Münih'ten sonra büyük ve prestijli bir tiyatro binasına sahip dördüncü Alman şehri oldu.

Mainz Tiyatrosu'nun inşasıyla Moller, büyük beğeni ve ilgi gören mimari bir yenilik gerçekleştirdi. Yapının görsel olarak açıkça anlaşılan işlevi, sahne binası ile seyirci salonunun ayrılması ya da dışa doğru yarım daire şeklinde uzanan seyirci salonunun görünür kılınması gibi unsurlar, gelenekle net bir kopuşu ve klasik tiyatro mimarisinden tamamen uzaklaşmayı ifade ediyordu. İnşa edildiği dönem için devrim niteliğindeki mimari konseptiyle Moller Devlet Tiyatrosu, diğerlerinin yanı sıra Gottfried Semper'in ilk Dresden Saray Tiyatrosu için de bir model olarak kabul edilmektedir.

Böylelikle Moller, Almanya sınırlarının ötesinde tiyatro mimarisinde yeni bir dönemi başlattı. Başarılı çalışmalarının karşılığı olarak Mainz şehri, 1833 yılında kendisine fahri vatandaşlık unvanı verdi.

Günümüzün mimari yapısı, esasen Şehir Planlama Müdürü Adolf Gelius tarafından yapılan genişletme çalışmalarına dayanmaktadır. 1910'dan 1912'ye kadar Gelius, fuaye ön cephesini ve yan merdiven kulelerini tamamladı; bu nedenle bina, orijinal tasarımının ve havasının büyük bir kısmını yitirdi.

Mollerbau, tüm tadilatlarına rağmen hâlâ Devlet Tiyatrosu olarak hizmet vermektedir. Bu çok amaçlı tiyatro binası, müzik tiyatrosu, drama ve baleyi tek çatı altında bir araya getirmektedir. Günümüzde dört sahneden oluşmaktadır: Büyük Salon, cam kubbede yer alan "Glashaus" stüdyo sahnesi ve Küçük Salon'un yanı sıra, 2014 yılının sonundan itibaren U17 adıyla bir tiyatro sahnesi daha eklenmiştir.