До 1949 года – Школьный проезд, в честь школы № 83 (Краснодонская, 20). При выборе нового названия для переулка рассматривалась возможность дать ему имя Зои Космодемьянской.
Название Театральный было выбрано, возможно, из-за того, что с 1948 года в клубе «Родина» (ныне – Дом дружбы народов), который находился на углу Школьного проезда и улицы Воронежской, работал филиал театра оперы и балета.
Двухэтажные дома, имеющие адреса по Театральному проезду, были построены в 1940–1942 годах. Адрес Театральный проезд, 6 в советское время имел детский сад № 47, находившийся на балансе Куйбышевского авиационного завода. Сейчас это здание занимает отдел судебных приставов Кировского района.