L’initiative pour la création d’un lycée de jeunes filles à Luxembourg a été lancée en 1909 par une association privée initiée par Aline Mayrisch-de-Saint-Hubert. Par la suite, la loi du 17 juin 1911 a prévu la mise en œuvre de l’Enseignement Moyen pour jeunes filles dans les villes de Luxembourg et d’Esch/Alzette. Les deux lycées ont ouvert leurs portes le 2 octobre 1911.
Ce n’est qu’en 1926 que le Lycée de Jeunes Filles du Limpertsberg a pu déménager dans un nouveau bâtiment planifié par l’architecte Nicolas Petit. Il s’agit de la partie ancienne du bâtiment actuel.
Or, la vraie révolution de l’enseignement secondaire des jeunes filles ne s’est déroulée qu’en 1968 suite aux réformes du ministre Jean Dupong mettant en œuvre la coéducation entre filles et garçons. A partir de ce moment garçons et filles ont eu droit au même parcours scolaire avec un enseignement de programmes identiques. En 1972, au moment de la mise en pratique de la réforme, le « Lycée de Jeunes Filles » a changé de nom et est devenu le « Lycée Robert-Schuman ». La proximité du quartier Kirchberg avec sa connotation européenne a été à la base de la nouvelle dénomination.
Le bâtiment a été agrandi et renouvelé à plusieurs reprises entre 1979 (architecte : Laurent Schmit) et 2007 (bureau d’architecture Françoise Folmer) avant de trouver son apparence actuelle.
De nos jours le Lycée Robert-Schuman héberge le même nombre de garçons que de filles et a pris sa place à part égale à côté des autres lycées de la Ville de Luxembourg.