Первый состав оркестра оперной студии включал, в основном, студентов оркестрового факультета. К 1975 году сложился полноценный коллектив, а с 2012 года в него входили профессиональные музыканты из театров и концертных организаций г.Минска. В настоящее время «ядро» оркестра составляют артисты оркестра Национального академического Большого театра оперы и балета Республики Беларусь и Белорусской государственной филармонии, среди которых:
Первым дирижёром профессионального оркестра оперной студии был Вальтер Грайрович Мнацаканов. Ему на смену пришли выпускники Академии музыки: Андрей Иванов, Александр Высоцкий, Иван Костяхин, Владимир Оводок, Олег Лесун, Юрий Караваев.
С профессиональным оркестром оперной студии были подготовлены премьеры:
2012 г. – «Трагикомическое проЧТЕНИЕ или Комитрагическое проПЕНИЕ оперы С.Кортеса «Юбилей» (дирижёр-постановщик Т.М.Третьякова, режиссёр-постановщик А.Моторная, режиссёр НАБТ оперы и балета РБ О.Буравлёва).
2013 г. – И.Штраус. Оперетта «Летучая мышь» (режиссёры О.Буравлева, А.Моторная, дирижёр М.Третьякова).
2016 г. – Симфоническая фантазия «Лючия» (по мотивам романа В.Скотта «Ламмермурская невеста» и оперы Г.Доницетти «Лючия ди Ламмермур (режиссер М.Изворска-Елизарьева, дирижёр В.Оводок).
2016 г. – Спектакль по произведениям В.А.Моцарта «Семь невест и один жених» (режиссёр А.Моторная, дирижёр О.Лесун).
2017 г. – опера М.Равеля «Дитя и Волшебство» (режиссёр А.Моторная, дирижёр А.Высоцкий).
2022 г. – Фантазия «Безумный денёк» по мотивам оперы В.А.Моцарта «Свадьба Фигаро» (режиссёр И.Крикунова, дирижёр В.Оводок).
