Le premier établissement scolaire est fondé en 1567 dans l’une des plus belles constructions de Toulouse, l’hôtel de BERNUY, puis les jésuites étendent les bâtiments le long des actuelles rues Gambetta, Malbec et Lakanal. En 1810, le 16ème régiment d’artillerie transforme les Jacobins en caserne, détruisant deux côtés du cloître et aménageant l’église en trois niveaux : l’écurie, les dortoirs et le grenier à fourrage.
Fort heureusement en 1854, la ville réussit à reprendre les Jacobins pour attribuer la jouissance de tout l’ensemble conventuel au Lycée en 1872.
Les nouveaux aménagements, dont les réfectoires et un gymnase, sont inaugurés le 17 novembre 1892 en présence de Jean Jaurès alors adjoint au maire de Toulouse. Il est à noter qu’à cette époque, la cour du cloître est un lieu choisi pour les leçons de gymnastique!
En 1894, un banquier, grand homme d’affaires et président de la Chambre de Commerce de Toulouse, Théodore Fulgence Ozenne lègue au Lycée le château et le parc de Bellevue qui devient un lieu d’activités de plein air pour les élèves.
A partir de 1946, les locaux du Lycée sont trop petits pour faire face à la croissance des effectifs et un premier enseignement commence à Bellevue qui sera un établissement pilote mixte à partir de 1952 et devient autonome en 1955 tandis qu’une annexe de Pierre de Fermat est créée sur la rive gauche de Toulouse, à St Cyprien en 1957 (l’actuel collège Clémence Isaure).
Les grands travaux menés par M. Stym Popper de 1959 à 1964 devaient donner au Lycée sa physionomie actuelle avec notamment la construction de l’internat, du bâtiment de l’administration et surtout l’aménagement du Parvis devant la façade des Jacobins enfin dégagée.