Наряду с археологическими материалами выяснению хронологии древних памятников способствуют даты, предоставляемые надписями, эпиграфическая документация. Обнаруженные в ходе раскопок надписи, прочитанные и опубликованные Э.И. Соломоник, в полной мере подтвердили предположение О.И. Домбровского о греческом театре, совместившем при перестройке в I в. н.э. в себе функции амфитеатра. Надписи лучше всего документировали историю комплекса. Во время раскопок О.И. Домбровского были обнаружены два небольших алтаря с греческой и латинской надписями, посвященными богине Немесиде. Шрифт и язык надписей позволили датировать их серединой II в. н.э. В это время Немесида, считавшаяся в классическую эпоху богиней возмездия, приобрела роль богини справедливой судьбы во всяком состязании. Она стала любимицей актеров и атлетов, гладиаторов и воинов, и ее алтари находят во время раскопок театров римского времени, амфитеатров, лагерей римских легионов, римских дорожных постов.
Осветителем алтаря Немесиды с латинской надписью оказался воин XI Клавдиева легиона, расквартированного в Херсонесе, Тит Флавий Цельзин. Он, бесспорно, был постоянным посетителем херсонесского амфитеатра и, вероятно, большим любителем гладиаторских боев или травли зверей. Однако остается неясным, что побудило Флавия Цельзина поставить алтарь «Немесиде хранительнице…» за «спасение свое и детей своих по обету».
После открытия театра и установления времени его совмещения с амфитеатром стала понятна давняя находка в Херсонесе — мраморная плита с изображением заключительного эпизода схватки гладиаторов. Атлетически сложенный человек готовится нанести смертельный удар такому же обнаженному поверженному противнику. Схватку гладиаторов можно увидеть также на дне глиняного светильника из Херсонеса.
От времени существования в городе театра до нас дошел фрагмент мраморной плиты с частично сохранившимся изображением женщины и надписью «Гармония». Этот памятник, найденный около театра, датируется серединой III в. до н.э. Он был, очевидно, частью многофигурного фриза, украшавшего театр. Имя Гармонии было нарицательным для обозначения соразмерности в искусстве. Ее считали воспитательницей всесторонне образованного человека. Ее место было там, где происходило театральное действие, где соревновались в своем искусстве поэты, музыканты, атлеты.
Новые находки позволили О.И. Домбровскому датировать перестройку херсонесского театра временем императора Нерона (54—68), любившего выступать перед зрителями в качестве актера. В годы его правления увлечение театральными зрелищами было проявлением верноподданнических чувств. При Нероне, как установил исследователь, были уничтожены три первых ряда зрительных мест и сдвинут проскений, что дало возможность увеличить орхестру, сделав ее пригодной для сражений гладиаторов и травли зверей; в то же время были прибавлены задние ряды. Театр, совмещенный с амфитеатром, мог теперь принимать до трех тысяч зрителей, занимавших шесть секторов. Секторы разделялись понижающимися проходами-лестницами, средняя из которых была несколько шире других.
В районе херсонесского театра в ходе раскопок всегда делались выдающиеся эпиграфические находки, проливавшие свет на историю этой территории. Кроме названных выше алтарей Немесиды и плиты с именем Гармонии, должна быть упомянута мраморная плита с перечнем литературно-музыкальных состязаний авторов комедий, хвалебных гимнов и эпиграмм, а также глашатаев и трубачей. Эти состязания проходили также в театре, поскольку в городе не было для этого специального помещения (одеона).
1988 год не принес в этом районе новых эпиграфических находок. Но их отсутствие компенсируется открытием двух рельефов. На одном из них, мраморном, сохранилась лишь нижняя часть лапы животного с когтями. По когтям легко узнается грифон, мифическое чудовище с львиным туловищем и орлиной головой. Это не первая находка изображения грифона в Херсонесе: известна статуя грифона. Популярность грифона в северном городе требует объяснения. Согласно греческой легенде грифоны обитали в стране северного народа гипербореев, где они охраняли от одноглазого племени аримаспов золото Зевса. Возможно, что херсонеситы, обитатели крайнего греческого севера, в какой-то мере ощущали себя гипербореями, а своих соседей и противников тавров и скифов отождествляли с аримаспами, инстинктивно воспринимая сказочного грифона как своего рода союзника в защите сокровищ, эллинской культуры.
На другом рельефе, вырезанном из туфа, видны две человеческие фигуры. На первый взгляд обе они по их одеждам кажутся женскими. Но О.И. Домбровский обратил мое внимание на то, что фигура, изображенная слева, вооружена и голова ее покрыта шлемом. По телосложению это юноша, что дало основание исследователю увидеть в нем Ахилла и трактовать рельеф как эпизод, связанный с мифом об амазонках и их предводительнице Пенфесилее, погибшей иод Троей (вторая из фигур рельефа повержена). Женские одежды, в которые переодет герой, по мнению О.И. Домбровского, напоминают о хитрости его матери, морской богини Фетиды, переодевшей сына в женские одеяния и скрывшей его среди царских дочерей на одном из островов Эгейского моря, чтобы он не оказался вовлеченным в поход против Трои, где ему суждено было погибнуть. Однако прибывшие под видом купцов герои Одиссей и Диомед положили среди предназначенных для царевен украшений оружие и доспехи, к которым, заслышав за стенами дворца звон оружия и воинские клики, бросился переодетый юноша.