Kanonhallen var oprindelig en del af Østerbrogades Kaserne. Bygningernes teaterliv begyndte i 1990 med den midlertidige scene Kanonteltet, der fungerede som ekstrascene til og med sæson 1991/92. Selve hallen blev indviet i maj 1991. Ved teaterlovsændring i 1996 blev teatret administrativt et lille storbyteater i Københavns Kommune. Hallen gennemgik i 1998/99 en større ombygning, der blandt andet flyttede indgangen fra Serridslevvej til Øster Fælled Torv. Pr. januar 2006 opsagde kommunen aftalen med institutionen Kanonhallen og overdrog spillestedet til teatret Kaleidoskop, der omdøbte det til Kaleidoskop K2.
