Летом 1861 г. открыто было в Екатеринбурге женское училище 2-го разряда, а в следующем 1862 г. оно было преобразовано в училище 1-го разряда. При его возникновении выплыло такое недоразумение: кому быть почетным попечителем — пермскому губернатору, или уральскому главному горному начальнику? Этот вопрос доходил до министерства, где и было вырешено, что по праву почетное попечительство принадлежит горному начальнику, яко заступающему в Екатеринбурге место начальника губернии. В 1863 г. компания золотопромышленников — Адлерберг, Бернардаки, ген. Ушаков и Расторгуев пожертвовали для екатеринбургского женского училища каменный двухэтажный дом с деревянным флигелем и обширной усадьбой; это пожертвование оценено в 5000 р. Кроме этого, владелец Верх-Исетских заводов Яковлев пожертвовал 5000 р., да еще других пожертвований, благодаря стараниям главн. горн. начальника Ф. И. Фелькнера, поступило около 2000 р. Приняло участие и городское общество, которое сразу внесло 1800 р. — эта сумма составилась из невыплаченных за три года взносов города в пользу училища. Благодаря такому приливу средств, приступили было к перестройке и ремонту здания. Когда в 1866 г. началась перестройка, купец 1-й гильдии М. А. Петров пожертвовал 6000 р. Популярности этого первого училища много способствовала и его первая начальница Е. И. Кук, уважаемая и почтенная женщина, воспитавшая несколько поколений.
Вопрос о создании второй женской гимназии был поднят на заседании городской думы в 1897 году: к тому времени в существующем более 40 лет учебном заведении для девочек мест уже не хватало. И 1 сентября 1903 года была открыта новая четырехклассная прогимназия, построенная на соединенные средства города и земства. Прогимназией называлось учебное заведение с неполным гимназическим курсом. Вначале в ней было всего 3 класса. Однако наплыв желающих учиться оказался настолько велик, что в 1904 году был открыт 4-й класс, а в 1908 году прогимназия была преобразована во 2-ю женскую гимназию с семилетним обучением.
Все это время учебное заведение не имело собственного здания. Оно занимало второй этаж дома купца Бабушкина, который находился на углу Покровского проспекта и 2-й Береговой (угол ул. Малышева и ул. Горького).
В 1906 году учебное заведение переехало в пансион Екатеринбургского Алексеевского реального училища, которое находилось на Главном проспекте (пр. Ленина, 13). Здание пансиона было построено в В 1897-1901 гг. на углу Главного проспекта и улицы Усольцевской по проекту архитектора Ю. О. Дютеля. Средства на его постройку выделили губернское и уездное земства, часть денег пожертвовали частные лица. В августе 1901 г. в здании была освящена Александро-Невская домовая церковь. Иконостас и внутреннее убранство церкви были изготовлены на средства екатеринбургского купца И. И. Симанова в память его рано умершего сына Александра.В 1909 году гимназии была разрешена постройка собственного здания для учебного заведения, по плану, утвержденному Городской думой.
Место для строительства было избрано на пересечении Сибирского проспекта (ул. Куйбышева, 30) и Щепной площади. Строительство велось с 1911 по 1913-й годы. Возведен был целый ряд зданий из красного кирпича, в которых разместились административный и учебный корпуса, храм и пансион.
2-я женская гимназия была одним из лучших учебных заведений Екатеринбурга. Гимназия жила очень насыщенной жизнью, в которой находилось место и учебному процессу, и культурным мероприятиям. В городе был известен гимназический хор; ученицы охотно участвовали в театральных постановках.
В 1917 году учебное заведение для девочек прекратило свое существование, а помещение отдали только что созданному горному институту.
Ныне в нем расположен главный учебный корпус Уральского государственного университета, первого вуза Урала.