Instalado em edifício próprio com dois pavimentos, sua construção data de 1874, contando originalmente, com 4 salas de aula, ambientes administrativos, sanitários e biblioteca. O edifício seria projetado para contar com “um pavimento térreo e outro superior, medindo 23,50 metros de frente por 17 metros de fundo, construído de tijolos aparentes, pelo sistema flamengo, devendo oferecer aspecto elegante”. As obras duraram oito meses e o edifício foi inaugurado em 1874, contando com recursos de seus proponentes (membros da Sociedade Culto á Sciência e integrantes das lojas maçônicas Independência e Fraternidade Campineira, entre outras). As salas de aula achavam-se instaladas no primeiro pavimento, enquanto situava-se no andar superior os dormitórios e a administração escolar. Com a dissolução da associação em 1892 e a transformação em Ginásio de Campinas (entre 1895 e 1897), o edifício ganhou ampliações.
No curso do século XX, as instalações do colégio se fariam várias vezes multiplicadas para atender às mudanças pedagógicas e institucionais; entre as novas edificações, entretanto, permaneceriam presentes as primeiras construções.
Em 1931, uma nova reforma educacional de caráter federal impôs mudanças à dinâmica da escola. Suas medidas promoveram uma ampliação do corpo docente e das instalações, instituindo-se o curso primário num prédio anexo denominado Colégio “Santos Dumont”. A instituição que até então contara com cerca de 200 matrículas anuais, passou a receber o dobro: 459 alunos em 1930, 429 alunos em 1935, sofrendo o curso complementar uma redução de procura, o que gerou sua extinção pelo Decreto Estadual n. 8.923 de 19 de janeiro de 1938. Nos anos que se seguiram, a remodelação dos cursos seriados (fundamental e complementar) cairia por terra, alterando-se novamente as bases de organização da educação por determinação federal.
Em paralelo às mudanças pedagógicas, foram feitas reformas no edifício sob responsabilidade do novo diretor. A planta do edifício foi preservada, ao mesmo tempo em que se realizou uma grande reforma do telhado que acabou por alterar em vários aspectos a fisionomia do edifício, além e se realizar embelezamentos. O telhado ganhou uma cimalha com elementos e pinhas de terracota sobre os cunhais; a fachada recebe um balcão com gradil de ferro, pilares e mísulas em terracota, ornatos com vasos e lanternas, além de ser instalada na porta principal uma bandeira de ferro com a data da nova fase do colégio registrada.
Data, também, deste período (1943/1944) a realização de uma série de reformas sob encargo do diretor, prof Aníbal de Freitas, na rede elétrica e sanitária do colégio (construção de banheiros, instalações sanitárias separadas, um dependência destinada ao bar) e nos edifícios, realizando-se a construção de um novo pavilhão junto ao corpo principal do colégio (para salas de aulas, também instaladas no interior do salão nobre) e de um pavilhão de educação física, na prática, um grande Ginásio Municipal destinado “à secção de esportes, construído em terreno do Colégio Estadual” que se faria inaugurado “Por ocasião dos jogos do 10º Campeonato Aberto do Interior, realizados em princípio de outubro deste ano”.
No curso dos anos 1970, sob a administração da Secretaria Estadual da Educação, o Colégio Culto a Ciência passou contar com 1.700 alunos em três períodos de aula e os problemas de conservação logo se avolumaram.
Nos anos 1990, por iniciativa da comunidade escolar foi fundada a Sociedade dos Amigos do Culto à Ciência que em 2002 recebia recursos de cerca de 1.200 ex-alunos para a realização de projetos da escola, ente eles, a manutenção de inspetores, de monitores de laboratório, bibliotecários, professor de dança e de teatro. Data deste período, mais especificamente de 1997, uma grande reforma de telhado que realiza a troca de ripamento e de cerca de 7 mil telhas.
Em 2000, após vistoria da CSPC que considera bom o estado de conservação do colégio, segue-se a apresentação de parecer ao CONDEPACC sobre obras de restauro no edifício e que envolvem substituição de forros obedecendo os desenhos originais, encaixes e tamanho, , pisos, limpeza dos tijolos das fachadas com lavagem sob pressão, recuperação dos tijolos desgastados, entre outras ações.
Em 2001, o Conselho analisa e delibera sobre projeto de reforma e adequação apresentado pela Fundação para Desenvolvimento da Educação (FDE) que, em 2003, conclui reformas dos banheiros, das instalações elétricas e troca do telhado. Em 2007 professores do colégio iniciam uma campanha para o restauro da instituição, conseguindo por meio de abaixo-assinado, apoio de deputados e de autoridades do poder executivo uma R$ 4 milhões para as obras. Os recursos disponibilizados pelo Estado permaneceriam até 2011 concentrados nas obras estruturais, realizando-se a recuperação dos ambientes internos (salas de aula, laboratórios, adornos, portas, batentes, ladrilhos originais, entre outros) e do jardim externo frontal, com remoção de árvores condenadas e o cultivo novas espécies.
