Ngôi trường Marie Curie được thành lập vào năm 1918 với tên gọi Lycée Marie Curie. Ban đầu, trường chỉ là dành riêng cho các nữ sinh trung học người Pháp và số ít các con em người Việt có xuất thân quyền quý, giàu có ở Sài Gòn. Sau năm 1970, trường nhận thêm nam sinh vào học.
Ngôi trường trăm tuổi mang tên nhà khoa học nổi tiếng được xây dựng trên diện tích rộng khoảng 2 ha, bao quanh bởi bốn con đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa - Ngô Thời Nhiệm - Lê Quý Đôn - Điện Biên Phủ (quận 3, TP. HCM).
Bức tượng nhà khoa học Marie Curie (1867-1934) được đặt trang nghiêm trong khuôn viên nhỏ sau cổng trường. Bà là người Pháp gốc Ba Lan, được thế giới biết đến trong việc tiên phong nghiên cứu về tính phóng xạ. Marie Curie còn là người đầu tiên vinh dự nhận được hai giải Nobel trong hai lĩnh vực khác nhau là Vật lý và Hóa học. Hiện, THPT Marie Curie là ngôi trường hiếm hoi còn giữ lại tên gốc do người Pháp đặt ra.
Trường THPT Marie Curie hiện có 8 dãy phòng học được chia thành nhiều khu, với lối thiết kế theo kiến trúc Đông Dương (sự kết hợp giữa kiến trúc Pháp và kiến trúc Á Đông) từ cổng chào, các phòng học, vườn cây, đài phun nước. Trong đó, một số dãy nhà được xây mới sau năm 1975, tuy nhiên vẫn tuân theo lối kiến trúc ban đầu.
Ngôi trường trăm tuổi nổi bật với tông màu vàng, bên trên lợp ngói đỏ. Lớp tường ngoài có nhiều cổng vòm cao, cùng với hình đắp nổi đậm nét kiến trúc Pháp, góp phần tạo ra cảm giác uyển chuyển, tinh tế, không bị nặng nề.
Dãy hành lang của trường được xây dựng cao ráo để đón nắng, đón gió tạo nên không gian thoáng đãng cho học sinh và giáo viên.
Phòng học và bàn ghế trong trường THPT Marie Curie được chỉnh trang khá thường xuyên. Cơ sở vật chất đáp ứng khá tốt việc dạy và học. Năm 1997, trường chuyển thành trường bán công và nhanh chóng trở thành trường trung học bán công lớn nhất cả nước với hơn 5.000 học sinh theo học mỗi năm. Đến năm 2007, trường được đổi lại thành trường THPT công lập, giảm tiếp nhận học sinh để nâng cao chất lượng giáo dục.
Trải qua hơn 100 năm, trường Marie Curie vẫn gìn giữ được những nét kiến trúc, nhiều hiện vật nguyên bản. Trong ảnh là hệ thống cầu thang làm bằng gỗ, tháp nước hơn 100 tuổi.
Chiếc chuông xuất hiện từ khi thành lập trường vào năm 1918 được người Pháp sử dụng để báo hiệu giờ ra vào lớp. Nếu có tình huống khẩn cấp, tiếng chuông sẽ đánh dồn dập, còn bình thường sẽ đánh nhịp đều nhau. Tuy nhiên, hiện nay chuông đã bị oxi hóa nên tiếng không còn vang như xưa.
Khuôn viên của trường THPT Marie Curie rợp bóng cây xanh. Trong đó, 10 cây xà cừ hơn 100 tuổi được trồng từ những ngày đầu trường thành lập vẫn đang xanh tốt.
Với bề dày lịch sử, văn hóa cùng với lối kiến trúc độc đáo, năm 2015, trường THPT Marie Curie được công nhận là Di tích Lịch sử - Văn hóa và Danh lam Thắng cảnh của thành phố.