Работу в МХАТе начал спектаклем Мы, нижеподписавшиеся в 1979, оформив его в гиперреалистическом стиле: для пьесы А.Гельмана Левенталь соорудил на поворотном круге сцены на Тверском бульваре натуральный вагон пассажирского поезда и натуральный тепловоз. Так началось его многолетнее и плодотворное сотрудничество с О.Н.Ефремовым. Левенталь был художником таких спектаклей, как Скамейка (1984) и Чокнутая (1986) Гельмана, Перламутровая Зинаида М.Рощина (1987), Московский хор Л.Петрушевской (1988), Варвары М.Горького (1989).

Наибольшей удачей стал цикл работ по чеховским пьесам. В Чайке (1980) Левенталь воспользовался средствами театральной живописи: система тюлевых занавесей, задник с мерцающими «дышащими» цветовыми пятнами, сложная световая партитура создавали атмосферу колдовского озера. Единственный конструктивный элемент декорации – беседка в стиле ампир, то приближающаяся к краю сцены, то уезжающая в глубину. В Дяде Ване (1985) Левенталь нашел сочетание живописи и обжитого конкретного пространства Дома. «Серебряковский дом» был представлен на авансцене в натуральном обличье. Составленный из двух створок, он то разъезжался, то вновь обретал единство. На вершине холма существовал другой, нарисованный, идеальный дом, увиденный в далекой перспективе. Когда в финале опустевшая сцена погружалась в ночь, разгоралось его окно под небом, освещая серые туманные предзимние леса. В Вишневом саде (1989) на авансцене стоял макет имения Раневской: игрушечный дом, сад, церквушка. В Трех сестрах (1997) Левенталь полностью раскрывает пространство сцены, окружает «дом Прозоровых» трехслойным панно с меняющимися изображениями деревьев: то весенней листвы, то осенних ярких разноцветных листьев, то голых зимних стволов. Сам дом точно вывернут «наизнанку» со всей натуральной достоверностью интерьера обжитых комнат. В финальной сцене, после гибели Тузенбаха и ухода полка, дом медленно удаляется в глубину сцены, уменьшаясь на глазах, а плоскости панно так же медленно опускаются, заслоняя уходящий дом.

Помимо театральных работ Левенталь постоянно и много занимается станковой живописью (натюрморты, портреты).