Bereits 1896 hatte die Stadtverwaltung das rund 9000 Quadratmeter große „Hennermannsche Anwesen“ für 60 000 Mark erworben, um der Entwicklung des Stadtteils Sanderau mit der Schaffung von neuen Schulräumen gerecht werden zu können. Im April 1906 wurde mit dem Bau des Jugendstil-Gebäudes begonnen, dessen äußere Gesamterscheinung bis heute nahezu unverändert geblieben ist.
Ein Teil des Gebäudes wurde bereits im Jahre 1907 bezogen. Am 18. September 1907 wurde der Schulbetrieb aufgenommen. Durch den 1912 vollendeten Erweiterungsbau, mit dem so genannten „Feuerhaus“, wurde die Schule zum damaligen Zeitpunkt zur größten der Stadt Würzburg. Sie enthielt damals 35 Lehrsäle, zwei Handfertigkeitssäle, eine Turnhalle, einen Zeichensaal, ein Bad und viele Nebenräume.
In dem Erweiterungsbau wurde 1913 auch die Freiwillige Feuerwehr Sanderau untergebracht. Bereits ein Jahr später mussten die Schüler den Soldaten weichen: Während des Ersten Weltkriegs wurde die Schule zum Reservelazarett umfunktioniert.
Turnhalle 1945 zerstört
Beim Bombenangriff am 16. März 1945 wurde die Turnhalle total zerstört, außerdem das Treppenhaus des Hauptgebäudes stark beschädigt. Bereits im Frühjahr 1946 waren die schwersten Schäden behoben, so dass in der Felix-Dahn-Straße Volksschüler aus der Sanderau, dem Frauenland und dem Petererviertel am Schichtunterricht teilnehmen konnten. Die Schillerschule war nach dem Kriege die erste Bildungseinrichtung in Würzburg, an der wieder unterrichtet wurde. In der Nachkriegszeit waren auch städtische Ämter und eine Apotheke in der Schillerschule untergebracht.
In den fünfziger Jahren erstreckte sich der Schulsprengel vom Inneren Graben bis zur Keesburg. An der Neubergstraße befand sich noch ein beschrankter Bahnübergang, der zur Ebertsklinge hinaufführte. Im dritten Stock des Gebäudes befand sich die „Kunst- und Handwerkerschule“ unter Direktor Heiner Dikreiter. In der Volksschule gab es bis weit in die sechziger Jahre fünf getrennte Schulleitungen für eine katholische und eine evangelische Mädchenschule, eine katholische und eine evangelische Knabenschule sowie eine Gemeinschaftsschule, die im Schiller-Gebäude nebeneinander untergebracht waren.
Kapazitäten wurden frei
Durch einen Rückgang der Schülerzahlen wurden Kapazitäten frei, die in den vergangenen vierzig Jahren von vielen verschiedenen Bildungseinrichtungen genutzt wurden: So fanden unter anderem die Volkshochschule, die Sing- und Musikschule, die Schönborn-Realschule, das Hauswirtschaftliche Bildungszentrum und die Kolpingschule zeitweise in der Sanderau eine Heimat.
Die Namen der Lehrerinnen und Lehrer ab den 50/60er Jahren waren unter anderem: Wolfenstätter, Kiesel, Nickles, Gräf, Stöcklein, Kopp, Kaiser, Ziegler, Klein; Düring.
Gleich neben der Schule befand sich ein kleiner Kiosk, wo die Kinder ihre Schulsachen kaufen konnten. Bis zur sechsten Klasse schrieb man zum Beispiel noch mit Federhalter und viele erinnern sich an die „Cito fein“-Feder und die Königsblau-Tinte, die in jedem Schulranzen zu finden waren.
Betriebspraktika eingeführt
Große Veränderungen gab es im Schuljahr 1969/1970. Mit Einführung der neunten Klassen und der damit verbundenen Berufsorientierung wurden nun Betriebspraktika und Betriebserkundungen durchgeführt.
Einst war sie die größte Schule im Stadtgebiet, ab dem Schuljahr 2001/2002 wurden in der Schillerschule nur noch vier Grundschul-Klassen unterrichtet. Ab September 2001 wurden acht Klassen der Jakob-Stoll-Realschule in dem historischen Gebäude in der Felix-Dahn-Straße 4 untergebracht. Die bisherigen Schiller-Hauptschüler besuchen dann die Goethe-Schule im Frauenland, die mit der Schillerschule fusioniert hat. Bis zum Jahr 2000 gab es im Stadtteil Sanderau zwei Grundschulen. Die Kinder der vorderen Sanderau besuchten die Schillerschule, die Schüler der hinteren Sanderau gingen in die Max-Dauthendey-Schule. Im Schuljahr 2000/2001 wurden beide Grundschulen verwaltungstechnisch zusammengelegt, die Schüler jedoch weiterhin in getrennten Häusern unterrichtet. Seit dem Schuljahr 2004/2005 ereignet sich das gesamte Grundschul-Leben der Sanderau in der Max-Dauthendey-Schule. Mit dem Schuljahr 2007/2008 wurde die bisher gültige amtliche Bezeichnung Dauthendey/Schiller-Volksschule Würzburg (Grundschule) abgeändert in Max-Dauthendey-Volksschule Würzburg (Grundschule).
In der Fassade ist die Schillerschule vom ausgehenden Jugendstil geprägt. Die detailverspielte Fassade trägt die entsprechende Bauornamentik des Jugendstils.
Das Schulgebäude steht mit seiner Langseite von 62 Meter an der Neubergstraße und mit seiner Schmalseite von 42 Meter an der Felix-Dahn-Straße. Der Haupteingang, an den sich eine Eintrittshalle anschließt, befindet sich in der Felix-Dahn-Straße. Hier sieht man ein steinernes Bildnis von Friedrich Schiller und den in Stein gehauenen Satz „Ohn' Fleiß kein Preis“ und in einem Medaillon die Jahreszahl 1907.
Ohn' Fleiß kein Preis
Das Haus wurde massiv gebaut; der Sockel, welcher bis zur Höhe der Decke des Erdgeschosses geführt ist, erhielt eine Kalksteinverkleidung, die Fenster Umrahmungen aus Muschelkalk. Die übrigen Geschosse wurden in Backsteinmauerwerk hergestellt und die Decken aus Eisenbeton. Die Fassade wurde verputzt und weist sparsame Hausteinarchitektur auf. Infolge der einfachen Formensprache musste mehr Wert auf eine gute Umrisswirkung gelegt werden. Dies ist durch mehrere Giebel und Dachreiter, welche aus ästhetischen Gründen und auch zur wirksameren Entlüftung dem Dache aufgesetzt worden sind, und durch zwei Ecktürmchen erreicht worden.
Die geräumigen Gänge im inneren des Gebäudes erhielten je einen Wandbrunnen und mehrere der Anzahl der Schulklassen entsprechende Garderobeschränke. Sie wurden zur besseren Lüftung der Kleider mit durchstanzten Blechfüllungen versehen.