La commune de Semblançay ne peut répondre d'emblée aux exigences de la loi Guizot sur l'enseignement de 1833, qui enjoint les communes de plus de 500 habitants d'entretenir une école. C'est seulement en 1840 qu'elle peut installer une école dans un bâtiment loué à cet effet.

Elle fait ensuite construire un bâtiment pour abriter l'école communale, dont les travaux sont réceptionnés en 1847. Dès 1851 cependant, l'instituteur se plaint auprès de l'inspecteur d'académie des malfaçons du bâtiment, qui serait sur le point de s'écouler ; des parents auraient même retiré leurs enfants ; de plus l'école et le logement ne sont équipés ni de toilettes, ni d'évier, ni de puits, et il n'y a pas de clôture.

Des travaux de réfection sont alors entrepris, puis en 1857 une cloison est installée dans la classe pour séparer filles et garçons.

En 1863, la femme de l'instituteur est rétribuée pour les travaux d'aiguilles qu'elle donne aux petites filles. Son mari enseigne à pas moins de 80 élèves. Une école spéciale de filles est créée en 1865.

En 1877, la municipalité fait édifier une mairie-école de garçons.

Une école de hameau est créée en 1881 au Serrain (ancienne commune annexée en 1821 par Semblançay), dans un bâtiment loué.

En 1884, la municipalité fait édifier un nouveau bâtiment pour accueillir l'école de filles. Les effectifs augmentent après la fermeture en 1903 de l'école congrégationniste établie sur la commune.

Un appareil de projection lumineuse est acquis par la commune en 1904 « dans le but d'apporter dans son enseignement à ses élèves et aux adultes un intérêt plus vif ».

En 1932, l'école de garçons est transférée dans le bâtiment abritant l'école des filles et l'agrandissement de l'école des filles permet la création d'une section enfantine. En 1938, la municipalité projette d'agrandir encore le bâtiment pour créer une classe enfantine mais les archives ne disent pas si les travaux ont été réalisés - en septembre 1939, la mobilisation des hommes pour la guerre interrompt du reste beaucoup de projets communaux.

Lors de l'occupation de l'école de garçons par les troupes allemandes en juillet et septembre 1940, les soldats volent ou détruisent tout le matériel scolaire de l'établissement.

En 1954, les deux écoles du bourg, devenues mixtes, accueillent 95 élèves répartis en 3 classes.

En 1958, la municipalité fait édifier 2 salles de classe à l'école des filles située dans le bourg, ainsi qu'une classe selon le projet-type de l'architecte Lhéritier de Chézelle dans le hameau du Serrain. L'ancienne classe sert à l'agrandissement du logement de l'institutrice.

En 1978, un nouveau groupe scolaire est édifié, constitué de 7 classes dont 2 de maternelle.

De nouveaux locaux sont construits en 2009 pour accueillir les enfants de maternelle, dont la direction est disjointe de celle de l'école élémentaire.

En 2023, l'école élémentaire accueille 112 élèves en 6 classes.

Les documents du premier versement 3051W ont été pris en charge dans l'établissement le 09 juin 2023.

Ceux du second, 3221W ont été retrouvés en mairie le 22 septembre 2025.

Aux Archives départementales :

- T 1152 (cote provisoire) : écoles primaires, classement par commune

- 2O/245 (cote provisoire), fonds de la préfecture, service de l'administration communale

- 128W204-205, 1007W170 : fonds du patrimoine immobilier départemental, bâtiments d'enseignement

- 301W228 : fonds du ministère de l'Equipement, dossiers de dommages de guerre

- EDEP245/M2-M5 : fonds de la commune, enseignement et œuvres périscolaires