Năm 1919, người Pháp cho thành lập hai trường Trung học dành cho tầng lớp cao tại Đông Dương, là trường Grand Lycée và Petit Lycée. Trường Petit Lycée đào tạo các lớp dưới, 11 đến 15 tuổi, trường Grand Lycée đào tạo các lớp trên, 16 đến 18 tuổi. Trường Petit Lycée chính là tiền thân của Trường Trung học phổ thông Trần Phú ngày nay. Năm 1923, trường Grand Lycée được đổi tên là trường Albert Sarraut, năm 1954 thì chuyển hoàn toàn về trường Petit Lycée, đào tạo toàn bộ tại đây. Sau đó không lâu thì xoá bỏ tên Albert Sarraut.
Trường THPT Trần Phú (Hoàn Kiếm, Hà Nội) vốn là trường Petit Lycée do kiến trúc sư C.G. Lichtenfelder thiết kế, được xây dựng năm 1907. Trường học gồm hai khối nhà, trong đó khối hai tầng hướng ra phố Hai Bà Trưng; Khối xưởng trường và các phòng thí nghiệm một tầng nằm đối diện, cách một khoảng sân rộng. Nhà học chính hình chữ U gồm hai tầng, với hai cánh mở rộng về phía trước, chính giữa có hành lang cầu mái ngói đón từ cổng trường dẫn vào chính sảnh. Nhà được cấu trúc theo kiểu hai hành lang phía trước và phía sau, mỗi hành lang rộng 2m, có hệ thống cửa sổ gồm cửa kính trong, cửa chớp bên ngoài.
Phòng học ở cuối hành lang, nơi tòa nhà nhô ra phía trước, tạo thành hai cánh chữ U bao quanh phòng học này là hành lang. Các cửa sổ dạng cuốn vòm với bán kính cong nhỏ dần theo phương đứng, dãy cửa thông gió trang trí bằng gạch hoa kết hợp với hàng công son bằng gỗ đỡ bờ mái nhô ra làm tăng thêm vẻ kỳ thú và rõ nét phong cách kiến trúc địa phương vùng Paris và phía Bắc của Pháp.
Khối trung tâm được nhấn mạnh bởi chiều cao nổi trội với tháp đồng hồ trang trí cầu kỳ, tạo điểm nhấn cho cả tòa nhà. Cầu thang cuốn dẫn lên tầng 3, thực chất chỉ là tầng chống nóng cho khu vực trung tâm. Trường THPT Trần Phú là số ít trường thời Pháp thuộc còn giữ được hệ cầu thang và sàn phòng học bằng gỗ lim.
Trường THPT Trần Phú có rất nhiều nhân vật nổi tiếng từng theo học như: Cố Tổng Bí thư Trường Chinh, Hoàng thân Lào Souphanouvong, GS. Hồ Đắc Di, nhà văn Thạch Lam, Vũ Bằng...
