Dès 1684, le Père Jean de Saint-Bonnet, professeur de mathématiques et recteur du collège, et correspondant de l’Académie royale des Sciences, projette de construire un observatoire dans l'enceinte du collège (PICOT, J., 1995, p. 101). Encouragée par Cassini, qui séjourne à Lyon en 1701 (NIEPCE, s.d., p. 214) et financée par un legs de Saint-Bonnet père, par les échevins (AC Lyon, BB 261, fol. 27) et par une souscription (AD Rhône. 1 D 18, pièce 2), la construction débute vraisemblablement en 1702. Le prix-fait de la maçonnerie est passé le 1er Mars 1702 entre Claude Virignin, dit Laplante, et les Pères Jean de Saint Bonnet et Seyssard ; la dépense s’élève à 13 832 livres (AD Rhône. 1 D 18-17 et 18-18) et semble s'être étalée sur plusieurs années (VAN DAMME, S., 2001). Le chantier est achevé le 26 mars 1703 (AD Rhône, Ibid.)
Seule la salle basse de l’observatoire est conservée. Au 18e siècle, elle était pourvue d'armoires où étaient rangés et classés thématiquement (architectonique, mécanique, optique, géométrie, etc.) les instruments scientifiques ainsi que les collections du Cabinet de curiosités, animalia et naturalia, auparavant conservées dans la bibliothèque (AD Rhône, 2 D 65). Lors du siège Lyon en 1793, l'observatoire est détruit, le plafond de la salle basse crevé, les croisées volatilisées, le matériel détérioré. Après la prise de la ville, une grande partie des instruments est évacuée vers Paris et les restes du Cabinet de physique rassemblés au palais Saint-Pierre.
Sur le sol de la réserve de la salle d'arts plastiques se trouvent les vestiges de la méridienne tracée par le Père Béraud (Eloge historique, 1780, p. 14) soit vers 1750 (comm. écrite G. ADAM, sept. 2015), soit en 1761 (P. GAGNAIRE, 2016, p. 79), déjà mentionnés dans la description de Flachéron pour le Lyon ancien et moderne édité par Boitel en 1843 (p. 438).
François Clerc, professeur au lycée obtient de la Ville le rétablissement de l'observatoire en 1817, dont il devient le directeur. Les premiers travaux portant sur la réfection de la toiture, achevée en 1819 (Comptes rendus des travaux de l'Académie royale des sciences, belles-lettres et arts, 1819, p. 19-20). En 1828, la création d'un cours public d'astronomie entraîne la restauration de l'observatoire à partir du mois de mai de la même année ; en 1836, la réfection de la cage d’escalier qui y conduit n'était pas achevée (lettre de F. Clerc au maire de Lyon, 12 avril 1836, AC Lyon WP 006).
Projetée en 1867, la création d'un nouvel Observatoire de la Ville de Lyon est actée par un décret du président Mac Mahon, en mars 1878 ; Charles André en est le premier directeur. Les locaux sont alors réaffectés au lycée ; actuellement l'étage est occupé par la salle d'arts plastiques et ses réserves.
Chercheuse au service de l'Inventaire général du patrimoine culturel (2006-...)