Seit Oktober 2012 nutzt das Helmholtz-Zentrum das ehemalige Tieranatomische Theater der Humboldt-Universität als Ausstellungs- und Veranstaltungsort. Das Gebäude auf dem Campus Nord wurde in den Jahren 2005 bis 2012 unter der Leitung von Müller Reimann Architekten saniert und restauriert.
Carl Gotthard Langhans (1732 bis 1808) entwarf das Tieranatomische Theater im Auftrag von König Friedrich Wilhelm II. als Herzstück der neu gegründeten Tierarzneischule, die auf dem ausgedehnten Parkgelände des ehemals Gräflich-Reußischen Gartens entstand.
1789/90 wurde das Gebäude zeitgleich mit dem ebenfalls von Langhans erbauten Brandenburger Tor als erste freistehende Tieranatomie der Medizingeschichte erbaut. Der an Palladios Villa Rotonda angelehnte Zentralbau mit seinem überkuppelten und gestuften Hörsaal ist ein architektonisches Kleinod und das älteste erhaltene akademische Lehrgebäude Berlins.