Selon Tacite, les travaux de construction de l'amphithéâtre débutent l'année où Néron est consul pour la deuxième fois avec Lucius Calpurnius Piso pour collègue, en 57 ap. J.-C., mais d'autres avancent une date postérieure à l'incendie de 64, Néron souhaitant alors remplacer l'amphithéâtre de Statilius Taurus, seul amphithéâtre de pierre à Rome à cette époque, qui a été détruit dans l'incendie. La construction n'aurait duré qu'une année.