28 września 1918 odbyła się inauguracja pierwszego roku szkolnego w budynku przy ul. Kapucyńskiej 21 w Warszawie. Pierwszym dyrektorem szkoły został Zdzisław Rudzki, rekomendowany przez ministra Ponikowskiego. Po odzyskaniu przez Polskę niepodległości zmieniono nazwę na Państwowe Gimnazjum im. Stefana Batorego. Warunki lokalowe nie pozwalały na efektywne prowadzenie zajęć, np. nauk matematyczno-przyrodniczych, dlatego w 1922 rozpoczęto budowę gmachu przy ul. Myśliwieckiej 6. Projektantem obiektu był Tadeusz Tołwiński. Czworokątny gmach z dziedzińcem oraz czterema alkierzami powstał w inspiracji renesansowym palazzo in fortezza. Pomieszczenia klas były usytuowane w skrzydłach wschodnich i zachodnich, pracownie – od północy, a od strony południowej architekt zaprojektował aulę z widokiem na park.
15 września 1924 odbyła się inauguracja roku szkolnego w nowym gmachu. O rok dłużej porządkowano i zagospodarowywano teren wokół niego, utworzono m.in. ogród botaniczny, boiska i korty tenisowe. W tym samym czasie laboratoria szkoły zostały wyposażone w nowoczesny, jak na tamte czasy, sprzęt. Unikatowe było obserwatorium astronomiczne, umieszczone w wieżyczce w północnym skrzydle budynku.