İstanbul Boğazı’nın en güzel tepelerinden biri üzerinde bulunan Kandilli Kız Lisesi, tarihi kayıtlara göre Sultan I. Mahmut ile Şeyhülislâm Vani Mehmet Efendi Vakfı olarak kurulan binada eğitim ve öğretime başlamıştır. Sultan Abdülaziz tarafından kız kardeşi Âdile Sultan için yazlık ikâmetgâh (saray) olarak yaptırılmıştır. Hangi tarihte yapıldığı kesin olarak bilinmemekle birlikte, Sultan Abdülaziz’in tahta çıktığı 1861 yılından sonra yapıldığı kabul edilmektedir. Saray 1914 yılında hazineye geçmiş ve tapuda Hazine-i Maliye adına tescili yapılmıştır.
Mimarı, hassa mimarlarından Serkis Balyan Efendi’dir. Galatasaray Sultânîsinin kızlara ait tam bir muadili olarak burada açılması düşünülen kız okulu, bazı nedenlerle bir türlü açılamamıştır. Araya I. Dünya Savaşı girmiş, Trablusgarp öksüzlerine yurt yapılması düşüncesiyle, Harbiye Nezareti tarafından binaya sahip çıkılmış, fakat 1916 yılında Maarif Nezareti, konuya el koyarak binayı geri almış ve aynı yıl, aynı yapıda “Adile Sultan İnas Mekteb-i Sultânîsi” adı altında, ilk ve yuva bölümlerini de kapsayacak nitelikte, Türkiye’nin ikinci kız lisesi açılmıştır. Okul, 10 sınıflık bir düzende kurulmuştur.
Bu kuruluşa rağmen o tarihte okulda yalnız 6 ve 7. sınıflar bulunmuş, okul, Almanya’dan özel olarak getirilen Frau Crommer’in idaresine verilmiştir. (1916-1918) 1919-1920 eğitim-öğretim yılı sonunda 5 kişiden ibaret ilk mezunlarını veren okulun, sonraki yıllarda mezun sayısının her yıl büyük bir hızla arttığı görülmüştür. 10 yıl öğrenim süreli Kandilli İnas Mekteb-i Sultânîsi, 1924-1925 öğretim yılında yapılan bir değişiklikle Kandilli Kız Orta Mektebine dönüştürülmüş ve 7 yıl bu nitelikte çalışmıştır. Daha sonra Boğaziçi halkının ve özellikle Anadolu yakası sakinlerinin kızlarının gidebileceği bir liseye ihtiyaç duyulması üzerine, okulun yeniden lise haline getirilmesi için müdürlükçe bir daha girişimde bulunulmuş, fen derslerini okutacak öğretmen bulunmadığı gerekçesiyle, teklif Maarif Vekâletince kabul olunmamıştır.
1931-1932 öğretim yılı başında Kandilli Rasathanesi Müdürü merhum Fatin GÖKMEN’in matematik ve fizik dersleri için rasathane mensuplarından yararlanılabileceğini bildirmesi üzerine, 1931 yılı Eylül’ünden başlanmak üzere okul, eski konumuna kavuşmuştur.
1969-1970 eğitim ve öğretim yılında yeni yapılan binaya taşınan okulun öğrencileri, öğretimini geniş imkânları ile modern bir eğitim tesisi olan binada sürdürmüştür. Pansiyon binası olarak kullanılan tarihi yapı 7 Mart 1986 tarihinde çıkan yangında kullanılmaz hale gelmiş, 364 yatılı öğrenci diğer kız okullarına dağıtılarak öğretim yılı tamamlanmıştır. Kandilli Kız Lisesi yangından üç yıl sonra yeni pansiyon binasına kavuşmuştur. Onarım için gerekli projeler hazırlanmış, Millî Eğitim Bakanlığı ve İstanbul Valiliğinin desteği ile ilk maddi kaynak devlet tarafından sağlanmış ve binanın kaba yapısının yeniden inşası 1999 depreminden evvel bitirilerek yok olma tehlikesinden kurtarılmıştır. İstanbul Valiliğinin katkılarına ilâveten iş adamı Sakıp SABANCI’dan gelen destekle proje 2005 yılı içinde Sakıp SABANCI Kandilli Kültür ve Kongre Merkezi olarak hayat bulmuştur.
Okul, Haziran 2008’de başlayan çalışma ile deprem güçlendirilmesine alınmış ve bu çalışma Aralık 2008’de tamamlanmıştır. Güçlendirme çalışmasıyla okula yeni derslikler kazandırılmış, kurum daha modern bir yapıya kavuşmuştur.