Skolas ēka būvēta laika posmā no 1876. līdz 1879. gadam pēc arhitekta Johana Daniela Felsko/1813-1902/ projekta.
Rīgas 2. ģimnāzijas ēkai ir Valsts nozīmes arhitektūras pieminekļa statuss.
Renovācijas darbi tika sākti 2007. gada nogalē un svinīgā atklāšana notika 2009. gada 1. septembrī.
Rekonstrukcija ģimnāzijas ēkā tika veikta pilnā apjomā – sākot no pamatiem un beidzot ar jumtu. Skolā ir ierīkots lifts – tā izmantošana gan ir stingri reglamentēta, un galvenokārt tas paredzēts cilvēkiem ar kustību traucējumiem. Līdztekus tam skola ir ieguvusi arī vairākas jaunas papildu telpas. Ir pārbūvētas un paplašinātas pagrabtelpas, kur ierīkota arī ēdnīca. Paplašināšana izdarīta daļēji arī uz veco padomju laika komunikāciju rēķina, piemēram, likvidējot veco siltummezglu, kas aizņēma daudz vietas. Lai pagrabstāvs būtu izmantojams pilnvērtīgi, tika padziļināta grīda – līdz tam griestu augstums šeit nebija lielāks par diviem metriem. Atjaunota un atkal ir atvērta arī mazā pagrabstāva sporta zāle, kas sliktā stāvokļa dēļ bija slēgta, – tagad šeit ir izbūvēti logi un jaunas avārijas izejas durvis, kā arī ievilkta ventilācija.
Svarīga detaļa ir vēsturiskais kaltais metāla žogs ap skolu – arī šis elements ir pilnībā atjaunots un uzskatāms par savā ziņā unikālu, ņemot vērā, ka savulaik Rīgas centra apbūvei tik raksturīgie metāla žogi ir saglabājušies vairs tikai retumis. Restaurētas ir arī vairākas vēsturiskās detaļas – piemēram, vecās lustras, dažādi būvkalumi, podiņu krāsns, tāpat arī vecie grīdas flīžu segumi atsevišķos vestibilu un kāpņu telpas laukumiņos. Gaiteņos ir salikti atjaunoti vēsturiskie konvektori – visi, ko vien vēl ēkā varēja atrast, piemēram, melnajās kāpnēs, tehniskajās telpās un citur.