Στο χώρο που κτίστηκε το Δημοτικό Σχολείο Αστυπάλαιας, κατά την Ιταλοκρατία, υπήρχε ο Ιταλικός Ραδιοσταθμός, “Ράδιο” ή “Tηλέγραφος” ο οποίος, κατά το βομβαρδισμό του 1943, γκρεμίστηκε.
Το καλοκαίρι του 1952 ξεκίνησαν οι εργασίες για την κατεδάφιση των ερειπίων του Ραδιοσταθμού και της ανέγερσης του διδακτηρίου του Β΄ Δημοτικού Σχολείου Αστυπάλαιας.
Οι εργασίες ολοκληρώθηκαν το 1958 από τη Σχολική Εφορεία με τις επιχορηγήσεις των Γεωργίου Μαρίνου, Πέτρου Παλατιανού, με την επιμέλεια των Σχολικών Εφόρων: Αντωνίου Κωστόπουλου, Γεωργίου Χρυσοχού, Μιχαήλ Γιανναράκη, Δημητρίου Περδίκη και Νικήτα Φραγκεσκάκη και με την επιστασία του Διευθυντή του Σχολείου Δημητρίου Χατζηαντωνίου (Χατζαντώνη).
Το κτίριο, πετρόχτιστο, περιελάμβανε τέσσερις αίθουσες, ένα γραφείο και τουαλέτες.
Το 1994 το σχολείο από 3/θ έγινε 6/θ και ξεκίνησε, με την άοκνη προσπάθεια της Δ/ντριας Μαρούλας Αυθεντοπούλου, η κατασκευή – προσθήκη άλλων δυο αιθουσών διδασκαλίας και μιας μεγάλης αίθουσας πολλαπλών χρήσεων. Οι κατασκευές έγιναν με χρήματα της Σχολικής Επιτροπής, της Νομαρχίας, του Δήμου Αστυπάλαιας, του ΕΦΤΑ (Εκκλησιαστικό Φιλανθρωπικό Ταμείο Αστυπάλαιας) της Εταιρείας ΦΑΓΕ και προσφορές ιδιωτών σε εργασία και υλικά.
Το 2016 κατασκευάστηκε μια ακόμα αναγκαία κτιριακή προσθήκη αποτελούμενη από ένα μεγάλο γραφείο με τουαλέτες, αποθήκη και αίθουσα για το Τμήμα Ένταξης.
Έτσι σήμερα το σχολείο μας, συντηρημένο και ανακαινισμένο, έχοντας έξι αίθουσες διδασκαλίας, αίθουσες Πληροφορικής, Τμήματος Ένταξης, Φυσικής-καλλιτεχνικών, γραφείο Δ/ντή, γραφείο Εκπαιδευτικών, αίθουσα πολλαπλών χρήσεων, υποδομή για ΑΜΕΑ, δεν έχει να ζηλέψει κανένα σχολείο της χώρας μας (ακόμα και ιδιωτικά) σε χώρους, εξοπλισμό, δραστηριότητες και αντίθετα μπορεί να αποτελέσει παράδειγμα, προς μίμηση, για πολλά σχολεία.