L'école est édifiée en 1926 grâce au don de Mademoiselle Veltin, française émigrée à New-York alors qu'elle était enfant, qui crée et dirige à New-York la Veltin school jusqu'à sa fermeture en 1924. Elle organise une collecte de fonds pour créer une école dans une cité reconstruite et la dote de deux prix annuels destinés à récompenser une fille et un garçon qui quittent l'école pour entrer dans la vie active, récompensant "non pas ceux qui auront été les meilleurs élèves ou les plus studieux, mais ceux qui montreront, par leur caractère, leur intelligence, leur sens social, le plus d'aptitude à être vraiment de bons Français".

L'article de la revue Comoedia (22 octobre 1928) relate la visite de l'école par Melle Veltin et Raoul Dautry et décrit "un bâtiment spacieux, aux verrières élégantes, dominé d'un haut beffroi triangulaire où des cloches s'ébranlent", oeuvre de l'architecte Urbain Cassan.

Mme Tapin-Target (L'hygiène par l'exemple) la visite deux ans plus tard : "En entrant dans l'école Veltin, nous éprouvons une impression de noblesse et de grandeur qui découle de la simplicité des lignes et du débordement de lumière. Pas de sculptures, aucun ornement inutile, mais de l'espace, de la propreté, du soleil, des fleurs. D'immenses ouvertures vitrées ressemblant aux devantures des grands magasins sont munies de chassis à guillotine permettant de régler, à toute hauteur, l'admission de l'air pur. Des ventouses en assurent la circulation continuelle. Ici, la nature n'est pas voilée aux regards des élèves [...]".

La vue aérienne (IGN) de 1931 montre qu'elle s'inscrit dans le groupe des écoles de la cité réunies autour des cours de récréation, alignée sur l'école maternelle dont elle reprend les dimensions. Les horloges du clocher étaient visibles depuis les deux écoles primaires. Un petit terrain de jeux est conservé au sud-ouest. Les cartes postales des années 1930 montrent que le bâtiment en rez-de-chaussée abritait deux salles de classes disposant d'un accès indépendant et de sanitaires ; le clocher était "emboité" au centre de la façade nord. Les classes étaient éclairées au nord et au sud par des bow-windows.

Endommagée durant la seconde guerre mondiale, l'école est reconstruite sur des plans de l'architecte Jean Bossu dressés en avril-juin 1947. Le bâtiment, visible sur la vue aérienne (IGN) de 1949, est déplacé de quelques mètres vers l'ouest pour permettre l'ouverture de la rue de l'Yser et aligné sur un rue nouvelle (actuelle rue Mademoiselle-Vetin). Le clocher, aujourd'hui isolé et décentré, est le seul vestige de l'école construite en 1926.

Le bas-relief représentant Robert Louis Stevenson, placé dans le porche sud de l'école, est l'oeuvre du sculpteur Augustus Saint-Gaudens, datée 1887. Plusieurs versions de ce portrait ont été réalisées par l'artiste. Il s'agit ici de la même version que l'exemplaire conservée au Carnegie museum of art de Pittsburg, dédiée à la mémoire d'Elisabeth Short Crawford par la Veltin School.