27 мая 1901 г. состоялась закладка нового здания гимназии — в фундамент была помещена мемориальная доску с выгравированной памятной надписью. Приветственные телеграммы о совершившемся основании здания были отправлены в адрес императора Николая II, покровительницы гимназии вдовствующей императрицы Марии Федоровны, а также министру просвещения, попечителю учебного округа и другим лицам. Постройка нового здания продолжалась в течение двух с половиной лет.
На гимназической усадьбе находился большой сад и такая же большая площадка для детских игр, вокруг которой были посажены деревья. Зимой здесь устраивался каток для учениц гимназии. Около гимназии было высажено 78 деревьев.
На третий этаж вела лестница двумя маршами, налево от входа находился большой гимназический зал, освященный пятью окнами, выходящими на Флоровскую улицу. В нем могло поместиться до 1000 чел. Карнизы и потолок и были украшены лепниной. В переднем углу помещалась икона Знамения Божьей Матери. На стенах находились портреты государя Николая Александровича и государыни императрицы Александры Федоровны и портрет государя императора Александра Николаевича, в царствование которого была открыта Мариинская гимназия. В остальных частях третьего этажа размещались классы гимназии и кабинет рисования.
В 1935—1936 гг. по проекту архитектора-художника Петровского К. Г. зданию института были надстроены два этажа.
В настоящее время в здании бывшей Мариинской женской гимназии расположено федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Курский государственный университет».