W nowej szkole znajdowały się sale wykładowe, mieszkanie rektora i dwa mieszkania dla profesorów. Inauguracja nowej szkoły miała miejsce 26 czerwca 1710 roku. Po zmianie statusu na szkołę realną w 1766 roku, wnętrza budynku doposażono o urządzenia o oprzyrządowanie matematyczne i fizyczne, stworzono gabinety przyrodnicze i geograficzne. Szkoła otrzymała w formie darowizny kolekcję obrazów, zbiory miedziorytów, medali i dzieł sztuki. W dawnym budynku szkolnym przy ul. Wita Stwosza urządzono tani pensjonat dla uczniów szkoły, który funkcjonował do 1791 roku.
Wraz z upływem kolejnych lat barokowy budynek był sukcesywnie powiększany. W połowie XIX wieku z powodu nadmiernej liczby uczniów był już przepełniony, a dalsza rozbudowa nie była opłacalna. W 1866 roku w gimnazjum uczyło się 1063 uczniów; część lekcji odbywała się w salach wynajętych w sąsiednich kamienicach. W 1862 roku sporządzone zostały dwa projekty nowego gmachu: pierwszy, neogotycki, autorstwa Karla Alberta Fritza Zastrau (absolwenta gimnazjum z 1851) nawiązywał do sąsiedniej zabudowy;