Los artefactos excavados en el anfiteatro incluyen material que data del siglo VII dC, lo que sugiere que el área fue el sitio de un asentamiento paleo-veneciano, que estaría relacionado con la necrópolis en la ubicación de la actual Via Loredan.
En una campaña arqueológica iniciada en 1881 por Carlo Tolomei, el área se limpió de malezas y se derribó un muro cerca de Corso Garibaldi, para proporcionar una mejor vista de los restos. La estructura imponente original tenía un eje de noroeste a sureste. La entrada principal se habría situado cerca de la actual Piazza Eremitani. En el lado opuesto estaba el porta libitensis (puerta de los muertos), para llevarse a los gladiadores que fueron asesinados. Las excavaciones de Tolomei identificaron cinco paredes elípticas concéntricas, con las partes visibles que tienen una superficie en cursos horizontales de bloques de piedra caliza de Berica, un uso que se remonta a la época de los agustinos (30 a.
Las excavaciones también revelaron dos corredores que descendían en una pronunciada pendiente hacia la arena, con pavimentos y paredes de mármol rojo de Verona: estos pueden haber sido reservados para el personal que opera los juegos o para los individuos que se dirigen a la apertura y al cierre. y entrega de premios al podio. Todavía no hay documentación sobre la existencia de subsuelos en el centro de la arena, que habrían mantenido las jaulas de animales y las máquinas para operar los escenarios. Algunos fragmentos de acueducto en trachite se obtuvieron de las excavaciones y ahora se encuentran en el Museo Cívico.

El antiguo teatro romano de Padua se llama Arena porque se solía dispersar con arena en el suelo y porque allí tenían lugar luchas de gladiadores. Está rodeado por una pared elíptica de bloques de piedra caliza que formó la base de las gradas que rodeaban la arena.
Fue construido en el norte de la ciudad alrededor del año 70 dC con una estructura similar a la arena de Nimes y, por su tamaño, no era más pequeño que el Arena di Verona. Esto prueba la extraordinaria prosperidad económica de Padua en ese momento.