En 1811, la transformation du collège communal en lycée est évoquée (relatée dans une délibération du Conseil général du 26 août 1882). Le projet est repris en 1878 : les villes voisines de Clermont, Le Puy, Rodez et Cahors qui ont leur lycée sont citées de façon à faire adhérer le conseil municipal. Lorsqu'il est admis que l'établissement sera construit (le 3 juin), se pose la question de le faire à l'emplacement du collège. Mais celui-ci présente une surface insuffisante : 4000 m2, alors que l'Etat réclame au moins deux hectares 50 ares. Il sera donc construit ex-nihilo à un emplacement différent (décision du 12 juillet).

Le ministère de l'Instruction publique donne son accord de principe le 10 décembre 1879 à condition, comme la procédure le veut, que la ville fournisse le terrain. L'Etat s'engage fermement le 6 janvier 1880 en précisant que le choix définitif du terrain est "laissé à l'Etat en accord avec la ville".

Le maire informe le conseil qu'il va rencontrer sur le sujet l'architecte Jean-Juste-Gustave Lisch à Paris, au vu de "ses compétences et de sa connaissance particulière de notre pays où d'importants travaux l'ont plusieurs fois appelé" (l'école normale d'Aurillac, par exemple).

Le 8 novembre 1884 Lisch demandait un mois supplémentaire pour finir ses plans. En supposant donc qu'il les avait livrés en décembre de cette année-là, l'architecte Chieze avait soumis à une commission spécialement nommée une variante pour la façade principale qui consistait à supprimer le bâtiment central "en vue de donner à la cour du milieu une aération plus large en y permettant l'accès du soleil sur la plus grande partie de sa surface". En effet, des auteurs comme Léonce Raynaud préconisait depuis 1858 les cours ouvertes sur un côté au moins de façon à garantir un ensoleillement maximal aux cours des élèves. La commission avait refusé la variante le 31 mars 1885 au motif que le lycée était implanté sur un terrain relativement élevé et que "la déclivité du sol contribuait à créer un effet d'amphithéâtre dans les cours intérieures". En outre, cette suppression reviendrait à éliminer la "seule partie de l'édifice qui comprenne un motif architectural, [...] qui donne un cachet artistique à notre lycée". Il était en outre prévu dès cette date (et cela sera repris sur le plan d'aménagement de la ville de 1922) de prolonger la rue Guy-de-Veyre de façon à "faire de cette partie de la construction le motif central et embelli de l'établissement". En d'autres termes, le corps central aurait bénéficié d'une axiation depuis l'avenue de la République.

Finalement, le 27 juillet 1885, l'inspecteur d'académie rapporte une dépêche ministérielle : le bâtiment central serait maintenu "tel que le demande la municipalité mais on atténuera cette disposition vicieuse, qui entrave l'ensoleillement de la cour centrale, en diminuant autant que possible la hauteur du bâtiment de cette cour au sud-est". En compensation, la longueur du bâtiment au sud devait être augmentée d'une travée.

En 1963, un "bâtiment scientifique" et un gymnase sont ajoutés sur la parcelle, au nord (maître d'oeuvre : Jacques Porcher). Pour la décoration de ce nouveau bâtiment, commande est passée au peintre Michel Four pour la réalisation de deux "fresques" destinées au hall d'entrée, au titre du 1% artistique.

En 1976, le lycée devient mixte par fusion avec le lycée de jeunes filles d'Aurillac, transformé en C.E.S. 600, entrainant une restructuration des locaux, et notamment de l'internat : séparation filles/garçons à chaque niveau, nouvelles installations sanitaires (douches jusqu'alors inexistantes) et remplacement des grandes chambrées pour des chambres plus intimes de 3 à 4 lits avec espace de travail, imposé par la mise en place de nouvelles normes d'hébergement des lycéens. La maîtrise d'oeuvre de ces travaux est assurée par l'arcitecte Jacques Porcher