Большой Санкт-Петербургский государственный цирк — первый каменный стационарный цирк России — открылся 26 декабря 1877 года. Инициатором его постройки был итальянский подданный, глава большой цирковой семьи, артист цирка (наездник и дрессировщик лошадей) Гаэтано Чинизелли.
Здание цирка было выполнено на основе передовой для того времени инженерной мысли — впервые при возведении купола рекордного по тем временам пролета (49,7 метра) не были применены поддерживающие внутренние колонны, что создало необычный пространственный эффект. В убранстве зрительного зала сочетались малиновый бархат, золото, зеркала. Ложи и места в партере были рассчитаны на 1,5 тысячи человек, а общее наполнение зала, за счет вместительной галерки, доходило до пяти тысяч зрителей.
Практически сразу после открытия цирк Чинизелли по престижу стал сопоставим с императорскими театрами — его статус подчеркивался царской ложей, за устройство которой архитектору Василию Кенелю был пожалован бриллиантовый перстень.
В конце XIX — начале XX века в цирке Чинизелли выступали наездник Джеймс Филлис, дрессировщик Мацелли, клоуны братья Прайс, братья Фраттелини, Анатолий Дуров и др.
В 1892 году в цирке была поставлена водяная пантомима. В спектакле под названием "Четыре стихии" вода низвергалась в манеж каскадом, била фонтанами в разных местах арены. В манежном озере плавали олени, слоны и лошади со всадниками.
В 1898 году в цирке открылся Всемирный чемпионат борцов. В 1911 году на манеже была поставлена трагедия Софокла "Царь Эдип".
В 1919 году цирк Чинизелли был национализирован и находился в ведении коллектива артистов цирка (КОЛЛАРТ).
В 1924 году под названием "Ленинградский цирк" он вошел в Центральное управление государственных цирков. В 1937 году постановлением Совета Народных Комиссаров СССР получил название "Ленинградский государственный цирк".
В 1924 году первым советским директором цирка стал артист и режиссер Вильямс Труцци.
В 1920-1930-х годах были созданы цирковые пантомимы "Черный пират", "Махновщина", "Тайга в огне", "1905 год", водный аттракцион "Люди морского дна". Здесь работали режиссеры Евгений Кузнецов, Евгений Гершуни, Юрий Юрский.
В 1939 году цирк был награжден орденом Трудового Красного Знамени.
Во время Великой Отечественной войны и блокады Ленинграда цирк не работал, в его гримерных жили артисты и их семьи, не сумевшие эвакуироваться. Цирк был открыт 28 ноября 1944 года.
В первых послевоенных программах Ленинградского цирка принимали участие артисты, создавшие свои номера и аттракционы во время войны: воздушные гимнасты Полина Чернега и Степан Разумов с номером "Самолет в пике", гротеск-наездница Валентина Лерри, Александр Корнилов с аттракционом "Слоны и танцовщицы", воздушные эквилибристы на "семафоре — гиганте" сестры Кох.
В 1946-1964 годах здесь были поставлены тематические представления "Женщины — мастера циркового искусства", "Праздник на воде", "Карнавал на льду", "Цирк зверей" и др.
Были созданы студии музыкальной клоунады и конной акробатики. В это время на манеже выступали прославленные цирковые династии Дуровых, Филатовых, Кио, Запашных, Ольховиковых, Волжанских. Здесь работали известные отечественные клоуны Юрий Никулин, Михаил Шуйдин, Олег Попов, Леонид Енгибаров, Юрий Куклачев; дрессировщики — Ирина Бугримова, Маргарита Назарова и многие другие отечественные мастера манежа.
Среди постановок цирка — пантомимы "Руслан и Людмила", "Каштанка", тематические представления "Отчизны славим юбилей", "Это гордое имя Победа", "Цирк — фестивалю", новогодние спектакли для детей и др.
В 1992 году приказом Министерства культуры и туризма РФ цирк стал называться "Санкт-Петербургский государственный цирк", а в 2002 году он получил название "Большой Санкт-Петербургский государственный цирк".
Здание цирка неоднократно перестраивалось. Его первая перестройка была произведена в 1928 году. В частности, в 1920-е годы были убраны главная скульптурная группа, венчающая аттик фасада, и фигуры муз. В начале 1960-х годов внешняя одноэтажная галерея была надстроена на всю высоту здания, на втором и третьем этаже устроены фойе и гардеробы. Были внесены и изменения в планировку зрительного зала, увеличилось внутреннее пространство цирка. Его деревянное покрытие было заменено железобетонным.
В 2000 году были отреставрированы ажурные чугунные кронштейны под навесом над входом со стороны Фонтанки; в июне 2001 года перед центральным входом установлена скульптура "Цирк приехал", подаренная Санкт-Петербургу скульптором Арсеном Аветисяном.
К открытию сезона 2003-2004 годов была закончена работа по восстановлению фасада Санкт-Петербургского цирка, и здание обрело свое прежнее архитектурное великолепие.
В 2014-2015 годах была проведена масштабная реконструкция здания цирка, укреплены фундамент и стены, обновлен купол.
В 2015 году в честь двухсотлетия Гаэтано Чинизелли зданию вернули изначальное имя — Цирк Чинизелли.
В разные годы Большой Санкт-Петербургский цирк возглавляли Георгий Венецианов, Алексей Сонин, Григорий Гапонов и др.
В 2013-2016 годах художественным руководителем цирка был известный клоун Вячеслав Полунин.
С 2016 года Большой Санкт-Петербургский цирк стал филиалом Росгорцирка.
Исполняющий обязанности художественного руководителя — директора Большого Санкт-Петербургского цирка — Сергей Беляков.
С 1928 года при Ленинградском (ныне Большом Санкт-Петербургском государственном) цирке работает первый в мире Музей циркового искусства.