В первые годы школа была начальной, но уже в 1860 г. получила официальное название «Реальное училище на степени гимназии», что отражало усиленную по сравнению с казёнными учебными заведениями прикладную направленность образования. Преподаватели подбирались у Мая по принципу своей научной и педагогической одарённости. Созданная К.И. Маем система воспитания и образования предусматривала взаимное уважение и доверие учителей и учеников, постоянное взаимодействие с семьёй, стремление педагогов учесть и развить индивидуальные способности каждого ученика, научить их самостоятельно мыслить. Всё это, в сочетании с высоким качеством образования, позволяло год за годом выпускать из стен школы высоконравственных, разносторонне развитых юношей, готовых к труду, полезному для общества. Состав учащихся, как по социальному положению, так и по национальному признаку, был весьма разнообразен. Без какой-либо дискриминации здесь учились дети крестьянина и швейцара,  сыновья князей Гагарина, Голицына, графов Олсуфьева и Стенбок-Фермора, баронов Корф, Тизенгаузенов и Штакельбергов, представители семей предпринимателей Шлиссеров, Беккелей, Дурдиных, Шиттов, Елисеевых, Торнтонов и потомки либеральной интеллигенции - Бенуа, Гриммов, Добужинских, Рерихов, Римских-Корсаковых, Семёновых-Тян-Шанских, причём, во многих случаях эта школа давала образование нескольким поколениям одной фамилии.   

Первые двадцать пять лет  школа была чисто немецкой, так как уроки по всем предметам, кроме русского языка, литературы и истории, а также некоторых реальных дисциплин, велись на языке Гёте.

В период 1856 - 1918 гг. в школе обучалось около 3800 петербургских юношей, 1300 из них получили аттестаты. За отличные успехи в учебе 15% окончивших гимназистов были награждены золотыми медалями и 17% - серебряными.  

Осенью 1918 г. частное учебное заведение К.И. Мая было национализировано и преобразовано в Советскую единую трудовую школу I и II ступени. В экспозиции музея нашёл отражение и советский период  школы.  С осени 1937 г. в здании находилась 6-я Специальная артиллерийская школа, которую в  1938-1941 гг. окончили не менее 600 «спецов». Выпускники 6САШ доблестно сражались на фронтах Великой Отечественной войны, защищали и освобождали родной Ленинград.

За долгую историю школы её выпускники достигли больших успехов в различных отраслях науки и культуры. Свыше 160 выпускников школы стали докторами наук, 41 - удостоены академического звания. Среди учившихся в школе члены Государственного совета — ректор Университета Д. Д. Гримм, губернатор Петербурга А.Д. Зиновьев и министр внутренних дел, позднее — министр юстиции А.А. Макаров; ректор Университета Э.Д. Гримм, военачальники — генералы и адмиралы   Н.А. Епанчин,  П.Н. Вагнер, А.И. Варнек, Н. Фогель И.В. Коссович, П.В. Римский-Корсаков, деятели культуры – члены объединения «Мир искусства» художники А.Н. Бенуа, Н.К. Рерих, В.А.Серов, К.А. Сомов, А.Е. Яковлев. 

С 1978 г. по настоящее время здание бывшей школы занимает Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН), руководство которого, в лице директора, члена-корреспондента РАН, заслуженного деятеля науки и техники РФ, доктора технических наук, профессора Р.М. Юсупова,  оказывает постоянную и бескорыстную помощь  музею.