Cet emplacement est attesté par le plan terrier de 1787 comme celui de l'ancien collège des filles, comprenant un logement pour l'institutrice, une modeste salle de classe, des dépendances, une cour et un jardin. Par un acte de 1730, une certaine demoiselle Agnès Fillette fit donation d'une maison située rue Haute (où l'enseignement était déjà donné aux filles depuis cinq ans) à une certaine Jeanne Roze, désignée par elle et le curé pour éduquer les filles, porter secours aux pauvres et visiter les malades. L'institution est ensuite confiée à une congrégation religieuse, les sœurs de la Charité d'Evron, vers les années 1780. Il ne reste aujourd'hui de l'ancien collège aucun vestige si ce n'est, peut-être, la cloche qui provient à l'évidence d'un établissement religieux et porte la date 1768 (?) et le nom de Gervaiseau (Charles), curé de Connerré de 1763 à environ 1780. Avec la suppression des écoles religieuses à la Révolution, le collège est destiné à être vendu comme bien national : il est toutefois conservé par la commune pour accueillir très brièvement la brigade de gendarmerie à pied.

En 1802, en vue de l'installation de l'école communale de filles de Connerré dans les locaux, d'importantes réparations sont confiées à l'entrepreneur Antoine Chatain. L'établissement reste d'abord placé entre les mains des religieuses d'Evron. En 1851, la municipalité confie à l'architecte Nourry-Blotin la réalisation de plans et devis pour la reconstruction urgente de l'école qui menace ruine. Les travaux sont réalisés à partir de 1854 et réceptionnés en 1858. D'après ces plans, l'établissement, encore très modeste, comprenait un logement à deux travées et étage carré, flanqué à gauche de deux salles de classe en rez-de-chaussée surmontées d'un grenier. En 1877, une maison d'habitation (5 rue du Sergent Louis Mantien, actuel RASED) est achetée pour agrandir l'école. Selon les matrices cadastrales, cette maison avait été édifiée en 1861 (enregistrement en 1864).

Suite aux lois de Jules Ferry (1881-1882), la municipalité de Connerré doit confier l'enseignement des filles à des institutrices laïques, mais les sœurs d'Evron fondent dès 1883 une école privée concurrente (aujourd'hui école Sainte-Anne). La 2e moitié du XIXe siècle voit une croissance importante de la population de Connerré et donc du nombre d'enfants à scolariser. La question de l'agrandissement de l'école de filles est une préoccupation récurrente de la municipalité. L'échange de l'école avec le presbytère est même envisagé en 1884, mais se heurte au refus de l'évêque, du curé et de la fabrique. La construction des bâtiments actuels (comprenant trois classes et une école maternelle dans le même ensemble) est finalement lancée en 1885 et confiée à l'architecte Marcel Poivet et aux entrepreneurs Fonteix frères. C'est toutefois sans compter sur la forte concurrence de l'école des sœurs d'Evron, qui conduira à la fermeture de classes en 1899 et 1922. Selon un état de la paroisse de 1903, l'école privée compte environ 140 écolières, contre 120 pour l'école laïque.

Avec le développement industriel de Connerré, l'école devient de nouveau trop petite à partir de la fin des années 1920 (en 1931, on compte 240 élèves et l'inspecteur d'académie réclame la création d'une sixième classe). Des solutions provisoires sont trouvées, en redécoupant l'espace intérieur et en empiétant sur les logements d'institutrices, car l'agrandissement de l'école de garçons, également surchargée, est jugé prioritaire. Un projet proposé en 1937 par l'architecte R. Cagnault, avec achat d'un bâtiment voisin pour créer un préau et surélévation des classes, n'est pas réalisé à cause de la guerre. Il faut attendre 1957 pour que la commune lance la construction d'une école maternelle de trois classes hors les murs de l'école, libérant ainsi les locaux nécessaires au sein de l'école de filles.

En 1961, on supprime les anciens murs divisant la cour, une entrée charretière, une buanderie et on reconstruit les sanitaires. Dans les années 1970, on édifie le préau, on démolit une maison des institutrices pour créer un parking et on aménage le passage couvert à l'emplacement d'une ancienne classe. Ce n'est qu'en 1963 que les écoles primaires de Connerré deviennent mixtes. Aujourd'hui, l'école accueille les enfants du CP au CE2.