Unsere Schulanlage wurde von 1891 bis 1893 durch den bekannten Architekten Hermann Blankenstein erbaut. Auf dem von Müllerstraße, Triftstraße und Willdenowstraße begrenzten Grundstück entstanden zwei Schulgebäude und eine Turnhalle sowie ein Eckhaus mit Lehrerwohnungen. Schon von weitem erkennt man den denkmalgeschützten Schulbau an der für diese Zeit typischen Fassade mit ihren orangegelben Ziegelsteinen, den in Gruppen angeordneten Stichbogenfenstern und den Schmuckelementen in roter und taubenblauer Terrakotta. 1912 wurde die Schulanlage durch eine zweite Turnhalle ergänzt.

Bezogen wurden die Gebäude im April 1893 von der 39. Katholischen Gemeindeschule, der 183. Gemeindeschule und der hier gegründeten 196. Gemeindeschule. 
Während sich die 39. Gemeindeschule 1939 auflöste, wurden die 183. und die 196. Gemeindeschule zur 18. und 19. Volksschule des Wedding und zur 1. Knaben-Mittelschule, die den Namen Selma-Lagerlöf-Schule erhielt. 1979 wurde diese in das Gebäude der heutigen Ernst-Schering-Schule in die Lütticher Straße 47 verlagert. Dort verblieb sie bis zu ihrer Schließung im Jahr 1982. 
Während im großen Gebäude die Trift-Grundschule untergebracht war, zog 1950 die 2. Schule für Sehschwache in das kleinere unserer beiden Gebäude. Sie erhielt 1955 den Namen ihres ersten Rektors Hermann Herzog und entwickelte sich zu einem vielseitigen sonderpädagogischen Förderzentrum mit Bildungsmöglichkeiten von der Grundschule bis zur Berufsausbildung. 

Im Zuge der Integration der sehbehinderten Kinder und Jugendlichen wurde die Hermann-Herzog-Schule in den 1980er Jahren in eine Grundschule umgewandelt. Übrig blieb die "Ambulanz für Sehbehinderte", die bis heute in unserer Schule beheimatet ist. Nun existierten zwei Grundschulen am gleichen Standort, die organisatorisch vollkommen getrennt waren. Auf Beschluss der Bezirksverordneten in Mitte (BVV) wurden diese beiden Schulen 2010 zur 45. Grundschule in Mitte zusammengelegt. Im Sommer 2012 erhielt die Schule ihren Namen "Leo-Lionni-Grundschule".

Seit 2010 befindet sich auch die Ergänzende Förderung und Betreuung (Hort) unserer Schule in dem Gebäudekomplex. Im Eckhaus ist das Lotsenprojekt "Die Brücke" untergebracht und im großen Haus nutzt die Musikschule einige Räume für musikalische Früherziehung und ihr Musikstunden-Angebot.