Im Jahre 1985 kam es bei Bauarbeiten im „Hossegronn“ zu jener Entdeckung, die deutlicher als alle anderen bis dahin ergrabenen Befunde die besondere Bedeutung des Dalheimer Vicus zeigte: Im felsigen Steilhang („Fielsgaart“) zwischen dem Plateau "Pëtzel" und dem Dorf im Tal konnte im Verlauf einer dreimonatigen Grabungskampagne auf privatem Terrain der Grundriss eines zum Teil noch sehr gut erhaltenen gallo-römischen Theaters geklärt werden. Nach dem Ankauf des größten Teils des Geländes durch den Staat bzw. die Dalheimer Gemeinde konnte das Theatergebäude zwischen 1999 und 2003 vollständig freigelegt werden. Ergänzende archäologische Untersuchungen wurden 2007/2008 durchgeführt.

 So wie dies bereits die Ausgrabung von 1985 verdeutlicht hatte, weist das Theatergebäude, das dem so genannten gallo-römischen Bautypus entspricht, zwei Hauptbauphasen auf. Das erste Theater wurde bereits im ersten Viertel des 2. Jahrhunderts errichtet. Von der Konzeption und der Bautechnik her stellt das Gebäude von 62,50 m Durchmesser ein Meisterwerk ersten Ranges dar.

 Der ungeheuere wirtschaftliche Aufschwung, den der Vicus in 30er und 40er Jahren des 2. Jahrhundert erlebte, aber ganz offensichtlich auch statische Probleme des ersten Gebäudes führten dazu, dass das Theater vollständig umgebaut und die Außenmauern zum Teil sogar neu errichtet wurden. Bei diesen Baumaßnahmen, welche auch zu einer massiven Verstärkung der äußeren Ecken der Fassade führten, wurde das Theatergebäude komplett mit Sitzbänken aus Stein ausgestattet, um nunmehr über 3500 Besuchern Platz zu bieten.

 Um die Mitte des 3. Jahrhunderts verlor das große öffentliche Versammlungsgebäude des Vicus seine ursprüngliche Funktion und sein direktes Umfeld wurde teilweise zur Entsorgung von Abfall genutzt. Die Ausgrabungen von 2007/2008 lieferten dann aber auch offensichtliche Spuren der Germaneneinfälle der 275/276 Jahre. Bei den Wiederaufbauarbeiten des Vicus nach den verheerenden Zerstörungen des 3. Jahrhunderts wurde die Ruine des Theatergebäudes als Steinbruch genutzt. Zu Beginn des 4. Jahrhunderts, wohl unter Konstantin dem Grossen, wurden über 360 Steinblöcke der oberen Sitzreihen des Theaters in den Fundamenten eines kleinen, am Rande des Plateaus errichteten militärischen Straßenpostens („Burgus“) wieder verwendet.