L’École Notre-Dame fut fondée en 1848 par les Frères des Écoles chrétiennes au 55 boulevard de la Reine. Ils avaient été appelés à Versailles dès 1710 par le curé de Notre-Dame et la première école avait été ouverte rue Sainte-Geneviève. Les frères dont l’ordre fut créé en 1680 par Saint Jean-Baptiste de la Salle, faisant eux-mêmes l’enseignement aux garçons. Ils n’étaient pas prêtres, mais étaient liés par les vœux monastiques et vivaient en communauté à l’école. En 1848, ils enseignaient à 315 élèves.

En 1879, l’école est transférée au 34 boulevard de la Reine dans une ancienne menuiserie.

Les frères furent chassés en 1907 par la loi « Combes » interdisant les congrégations religieuses. Beaucoup quittèrent la France. Des directeurs laïcs se succèdent pour poursuivre, avec des enseignants civils, l’œuvre commencée par les Frères :

• 1907–1924 : M. Guimpied,
• 1924–1963 : M. Jourdan,
• 1963–1987 : M. Roudaut,
• 1987–1995 : M. Calvez est nommé Chef d’établissement et Mme Rossignol prend la direction du collège,
• 1995–2003 : Mme Oudin,
• 2003–2009 : Mme Liège,
• 2009–2014 : Mme Roussel,
• 2014–2019 : Mme Devautour,
• depuis 2019 : Mme Landry.
  

En 1964, l’immeuble est acheté, ce qui permet d’entreprendre la restauration des locaux et des travaux d’agrandissement. En 1972, l’ancien atelier de menuiserie, l’immeuble de droite en entrant dans la cour fut rénové. À cette époque, les locaux accueillent des écoliers et des collégiens.
Un contrat d’association avec l’État est signé en 1977 pour les classes de collège et en 1980 pour les classes primaires et maternelles. L’établissement compte environ 360 élèves.

Pour la rentrée 2003, le collège est transféré au Chesnay et intègre l’établissement scolaire Blanche de Castille. La salle de restauration, occupant jusque-là les locaux de la paroisse Notre-Dame, est mise en service, suivie de l’installation de la bibliothèque.

En 2017, après plusieurs années d’étude, une grande campagne de travaux est lancée. Les travaux se sont terminés pour la rentrée 2019.