Jėzuitų švietimo istorija Vilniuje prasidėjo prieš daugiau nei keturis šimtmečius.
Tai viena seniausių Lietuvos vidurinio mokslo institucijų – Collegium Vilnense Societati Jesu – įsteigta 1570 metų liepos 17 dieną. Pirmasis kolegijos rektorius – jėzuitas Stanislovas Varševickis. Kolegija, kurioje nuo pradžių mokėsi 160 mokinių, vėliau išaugo į Vilniaus universitetą.
1773 metais, paskelbus jėzuitų ordino panaikinimą, buvę kolegijos pastatai sunyko, o vėliau caro valdžios buvo atiduoti kareivinėms.
1919 metais balandžio mėnesį prie Šv. Kazimiero bažnyčios įsikūrė Lenkijos provincijos jėzuitai. 1921 metais jie atidarė jėzuitų berniukų gimnaziją.
1939–1940 m. m. Vilniaus jėzuitų gimnazija veikė kaip Kauno jėzuitų gimnazijos filialas, kol sovietų okupacinė valdžia ją uždarė.
Mokiniams gimnazija duris vėl atvėrė 1995 metų rugsėjo 11 dieną. Mokslo metus pradėjo 336 mokiniai ir 54 mokytojai. Sukomplektuotos 5–11 klasės.
1996–1997 m. m. išleista pirmoji atkurtos gimnazijos abiturientų laida.