Trường THPT Trần Phú vốn là trường Petit Lycée do kiến trúc sư C.G. Lichtenfelder thiết kế, được xây dựng năm 1907. Ban đầu đây là trường tiểu học dành cho nữ, sau thành trường trung học. Năm 1960, trường chia thành hai ca học, buổi sáng là trường THPT Hoàn Kiếm, buổi chiều là trường THPT Trần Phú. Năm 1995, hai trường sáp nhập, lấy tên là trường THPT Trần Phú. Đến tháng 2/2009 trường đổi tên thành THPT Trần Phú - Hoàn Kiếm (để phân biệt với một trường cùng tên trên địa bàn Hà Nội).