La Manufacture des Cristaux de la Reine, bâtie en 1786 par l’architecte Barthélemy Jeanson pour MM. Lambert et Boyer, est dotée de deux bâtiments tronconiques abritant ses batteries de fours. Ces bâtiments sont qualifiés de "Verrerie anglaise" par L’Encyclopédie de Diderot et d’Alembert. Le docteur Claude Bernard Edme Guyton les décrit en cette fin du 18e siècle dans un mémoire cité par Félix Courtois en 1894 : "on remarque deux cônes, de figure parallèle, qui s'élèvent à la hauteur de quatre-vingts pieds sur trente-cinq pieds de diamètre à leur base. Leur maçonnerie très solide est construite en briques rouges, à la manière des Romains. La base de ces pyramides forme deux halles superbes dans chacune desquelles sont les fourneaux destinés pour la fonte des matières vitrifiables [...] Quatre voûtes, d'un travail hardi, placées à l’extrémité inférieure des cônes, sont disposées de manière à fournir un libre espace aux ouvriers destinés à ces travaux." La cristallerie ferme en 1832 et elle est acquise en 1837 par les frères Schneider, Adolphe et Eugène, maîtres de forges qui en font leur résidence : le Château de la Verrerie. Un théâtre est aménagé à l’extrémité de l’aile orientale avant 1860 puis en 1865, le bâtiment des fours situé à proximité est converti en château d’eau, muni d’un réservoir en tôle de 350 m3.

Eugène II Schneider décide en 1903 de modifier le site afin qu’il puisse accueillir clients prestigieux et grands de ce monde. Il en confie à l’architecte Ernest Sanson le projet, que tous deux inscrivent résolument dans un pastiche d’inspiration néo-classique, s’inspirant du Petit Trianon et de l’opéra royal de Versailles, et Schneider dédie le lieu à la reine Marie-Antoinette. Les deux bâtiments tronconiques sont conservés et renommés : celui à l’est deviendra la tour de la Marine du fait de sa proximité avec l’aile orientale du château - dite pavillon de la Marine dans la terminologie adoptée le 18 décembre 1905 -, celui à l’ouest (devenu temple protestant) la tour de la Guerre. La tour de la Marine doit accueillir une salle de conférences conçue comme un vrai théâtre, l’autre tour une chapelle. Pour ces deux bâtiments, Schneider valide en août 1906 la proposition de Sanson, mais avec le parti suivant : "Alléger le haut en revenant aux formes anciennes de la gravure historique. Couvrir les bâtiments dans le style de l'époque : tuile plate maçonnée. Eclairer les intérieurs en se servant, autant que possible, des anciennes baies dont les trous existent intérieurement."

Les travaux ont déjà commencé, sous le contrôle du chef du service d’architecture de la société Schneider et Cie Landrevault : la couverture en ardoises de la tour de la Marine a été enlevée avant le 23 juin 1906, la démolition de la cheminée de couronnement commence le 30, le percement des lucarnes le 5 juillet. Le nouveau couronnement est achevé avant le 11 août, le percement des deux portes est en cours le 25, les lucarnes sont posées début septembre. A l’intérieur, les excavations débutées le 20 août (et accompagnées de la démolition des maçonneries de l’ancien bassin) se poursuivent en septembre "pour obtenir un sous-sol d’un diamètre intérieur de 17 mètres avec 2,50 m de hauteur sous plafond". La jardinière en béton armé entourant la base de la tour et le bâtiment de jonction avec l’aile de la Marine sont réalisés en octobre et novembre. La conception de l’intérieur tardant un peu, Landrevault dessine dans les premiers jours de septembre 1906 deux projets pour le sous-sol : le premier à usage de dépôt pour le matériel de la salle et de la scène, le deuxième pour vestiaire et toilette, les deux pouvant d’ailleurs être conjugués. Les travaux s’arrêtent finalement faute de directives de la part de l’architecte et Landrevault ne reçoit le plan définitif du sous-sol que le 6 mai 1907. Il écrit le 21 juin de cette année : "tous nos efforts ont porté sur les tours dont les travaux intérieurs avancent péniblement" ; le 27 juin : "Avez-vous obtenu une bonne réponse du bureau Sanson. Nous ne pouvons terminer les planchers des 2 tours et je crains que monsieur Schneider soit mécontent." ; le 1er juillet : "Les modifications apportées aux dessins précédemment remis nous obligent à démolir et refaire le mur fermant la salle de l’orchestre et à recharger les murettes portant le plancher des stalles."

La construction progresse cependant et il est possible en 1907 de passer à la réalisation du décor, qui est une affaire de Parisiens : elle associe des peintures d’Alphonse Felz (25 Villa d’Alésia et 111 ter rue d’Alésia) à des éléments en staff et du mobilier fournis par l’entreprise Cruchet (20 rue Pétrelle), tous deux présents sur le chantier du château. La coupole est montée en septembre, avec une ossature métallique étudiée sur la base du "détail grandeur du couronnement de la salle de conférences" envoyé fin avril par Sanson. Les décors scéniques, réalisés par la maison Jambon (73 rue Secrétan) fondée par Marcel Jambon, sont expédiés au Creusot en juin 1908. Le 25 juillet 1908, Landrevault rend compte à Schneider de l’achèvement de la salle de conférence, qui sera fermée à partir du lundi 27. Il reste quelque travaux et fournitures : le jeu d’orgue par exemple mais aussi les lustres (les luminaires doivent être fournis par Armand Saint-Vel, demeurant 16 rue de la Ville-l’Evêque à Paris).  

Le théâtre, qui deviendra propriété de la Ville en décembre 1969 (comme l’ensemble du site), est protégé au titre des Monuments historiques par l’arrêté d’inscription du 12 octobre 1948, prenant en compte les façades et toitures du Château de la Verrerie ainsi que les deux fours. Cette protection est remplacée par le classement du 10 décembre 1983 concernant les façades et toitures du château, de la maison du gardien et du bâtiment du Jeu de Paume, ainsi que "les anciens fours aménagés en théâtre et en chapelle, en totalité". L’édifice, aujourd'hui connu sous le nom de "Petit Théâtre", subit une première restauration en 2002, limitée aux banquettes puis une deuxième campagne de travaux en 2020, sous la direction de l’architecte Frédéric Didier et de l’agence 2BDM Architectes (60-62 rue d’Hauteville, à Paris), créée en janvier 2010 de la fusion des cabinets de quatre architectes en chef des Monuments historiques : Christophe Batard, Christophe Bottineau, Frédéric Didier et Jacques Moulin. Cette campagne concerne l’intérieur (menuiseries et décors) et l’assainissement.