La scuola di medicina era dotata di un teatro anatomico, tuttora esistente e visitabile come tappa durante la visita guidata al Museo dello Spedale del Ceppo e la visita a Pistoia sotterranea. Costruito in stile neoclassico alla fine del XVIII secolo e composto da due sale che formano un edificio separato, addossato alle mura esterne dell'ospedale. Nella prima sala, occupata dai banchi in muratura disposti ad anfiteatro e decorata con affreschi, si svolgevano le lezioni di anatomia, e con la dissezione si spiegava la funzione dei vari organi. Nella seconda stanza, munita di scolatoi nel pavimento, i cadaveri venivano preparati per la lezione su un tavolo di marmo e sezionati dai cerusici Maestri di Grembiale.