Skolen som er tegnet av arkitekt J.W.Nordan, sto ferdig i januar 1861 og ble senere utvidet i 1893 og 1933. Skolens fire bygninger er bevaringsverdige grunnet kulturhistorisk og arkitektonisk verdi. Dagens Møllergata holder til i 3 av bygningene. Bygg A ble rehabilitert i 1997, mens bygg B sto ferdig rehabilitert høsten 2014. Bygg C åpnet etter rehabilitering våren 2015.
Oslo skolemuseum har disponert bygg D siden 2000. Det er mye norsk skolehistorie i Møllergata som er viktig å ta vare på for kommende generasjoner.
Møllergata skolekorps ble som det første skolekorpset i Norge, dannet i 1901 ved Møllergata skole av daværende dirigent William Farre.
Møllergata skole markerte sitt 150-årsjubileum i 2011. Gjennom skoleåret 2010-2011 ble ulike arrangement tilknyttet 150-årsjubileet som jubileumsforestilling, aktivitetsuke, kildegransking i Oslo byarkiv og Oslo skolemuseum mv integrert i læringsarbeidet.