Здание старшей школы (5-11 классы) располагается на ул. Леонтьевской, д. 10. Свое название – Леонтьевская – улица получила в начале 19 века в честь управляющего Царским Селом статского советника А.И. Леонтьева. С 1919 по 1993 г. называлась улицей Труда.На месте здания старшей школы (5-11 классы) до Великой Отечественной войны находился деревянный дом, принадлежавший семье известных российских архитекторов Нееловых. Архитекторы на протяжении 150 лет работали в Царском Селе. Петр Васильевич Неелов (1749—1848) отдал большую часть жизни служению четырем императорам в качестве придворного архитектора. В 1800 г. архитектор подал прошение о передаче ему в постоянное пользование дома. Император Павел I пожаловал в собственность занимаемый семьей Нееловых архитекторский дом с прилегающим земельным участком.
Музей Гимназии № 406 располагается в здании начальной школы (1-4 классы) в помещении на ул. Церковная, д.16. Свое название – Церковная — улица получила в 1810-е гг. и связано с тем, что улица начиналась от придворной Знаменской церкви. В советское время была переименована в ул. Пролетарскую (1919-1993 г.) Здание начальной школы было построено в начале 1960-х гг. Из исторических планов и карт известно, что в 19 веке здесь находился жилой дом вдовы штабс-капитана Уланского полка Николая Феодосьевича Волкова (1812-1847), Софьи Морисовны Волковой (урожденной Дестрем, 1821-?). Отец Софии, Морис Гугович Дестрем (уроженец Франции, 1787-1855) – дворянин, генерал-лейтенант корпуса инженеров путей сообщения, почетный член АН.
Одним из основных направлений деятельности музея Гимназии № 406 является сбор и презентация материалов по истории школы-гимназии, биографий ее директоров, педагогов, выпускников.
О довоенной истории школы известно мало, требуются архивные поиски. В 1937 г. была создана школа № 6. После освобождения в 1944 г. Пушкина, школе было присвоен № 406. Тогда она находилась в здании современной школы № 500 и была мужской. С 1946 г. мужская средняя школа № 406 переехала в новое здание. С 1954 года в школе было введено совместное обучение девочек и мальчиков.
В 1963 г. школа № 406 переехала в новое здание. Своеобразное расположение коридоров и кабинетов объясняется тем, что здание на случай войны предполагалось использовать под госпиталь. В это же время начальные классы школы расположились в общежитии интерната № 1 (спальный корпус).
На рубеже 1980-х – 1990-х гг. возникает идея изменить статус школы, превратив ее в гимназию. Начинают создаваться специальные классы с углубленным изучением, в первую очередь, математики и физики.
В 1991 г. экспертной комиссией Комитета по образованию города Ленинграда школе был присвоен статус экспериментальной площадки по отработке модели многопрофильной гимназии (физико-математическое, химико-биологическое, гуманитарное направления). Позже в гимназии введено еще одно направление — экономическое.
В начале 1993 г. экспертной комиссией Комитета по образованию школе был присвоен статус Гимназии. Были разработаны специальные программы углубленного внеурочного изучения профильных предметов каждого цикла, обязательное участие в олимпиадах, конференциях и конкурсах.
На экспозициях и в фондах музея собраны и хранятся биографические справки, фотопортреты и личные вещи директоров, учителей, выпускников школы-гимназии.