Au mois de prairial de l'an II de la République (mai 1794), le conseil municipal vote l'ouverture d'un registre d'inscription pour les instituteurs et institutrices de la commune, ce qui suggère la présence précoce d'une école à Luzillé.

Peut-être cet établissement fonctionne-t-il encore en 1833 quand la loi Guizot sur l'enseignement impose à toutes les municipalités de créer des maisons d'école. Toujours est-il qu'en 1843, comme le montrent les archives, la commune de Luzillé entretient une école dans un bâtiment loué à cet effet et projette de faire construire un véritable bâtiment scolaire. Celui-ci sera inauguré en 1846.

C'est en revanche sans l'aide de la municipalité que deux religieuses ouvrent une école de filles en 1857. La commune comptant plus de 800 habitants, la loi Falloux de 1850 lui fait pourtant obligation d'entretenir une école de filles. En 1859, le préfet s'inquiète que le manque d'implication de la municipalité compromette l'apprentissage des jeunes filles. En 1864, le conseil municipal finit par voter le versement d'indemnités aux religieuses. En 1867, la loi Duruy sur l'enseignement impose du reste aux communes de consacrer à la scolarisation des jeunes filles des crédits d'un même montant qu'à celle des garçons.

En 1871, l'école des filles est tenue par des religieuses de la Congrégation des Sœurs de Saint-Martin, depuis de nombreuses années semble-t-il. En 1870, le projet d'acquisition d'un bâtiment pour l'installation de l'école de filles reste sans suite. La commune loue de nouveaux locaux en 1877 avant d'acheter un bâtiment à côté de l'école des garçons. D'importants travaux d'aménagement sont nécessaires, qui s'achèvent en 1880.

En 1882, un poste d'adjoint est créé pour seconder l'instituteur de l'école des garçons : il n'y a pas moins de 110 inscrits, dont 98 fréquentent régulièrement l'établissement. Le conseil municipal vote l'aménagement d'une nouvelle classe en 1883 mais ce sont finalement 2 classes qui seront construites en 1885. L'école de filles, composée de deux classes, est quant à elle toujours dirigée par des religieuses en 1886.

En 1910, la municipalité fait aménager un logement pour l'institutrice adjointe plutôt que de louer une maison.

En 1953, bien que les appellations d'école de garçons et d'école de filles soient toujours utilisées (correspondant à deux directions distinctes), les classes sont mixtes. Il y a au total près de 120 enfants répartis en 4 classes.

En 1977, un regroupement pédagogique intercommunal (RPI) est mis en place entre Céré-la-Ronde et Epeigné-les-Bois (dont l'école devient la maternelle de ce regroupement).

En 2000, ce premier RPI est dissous. Epeigné-les-Bois et Luzillé forment alors un nouveau regroupement, tandis que Céré-la-Ronde s'associe avec les communes du Liège et de Genillé. En 2019, l'école de Luzillé accueille 65 élèves répartis en 3 classes.

Les Archives ont été collectées dans l'établissement le 13 décembre 2019.

Aux Archives départementales :

- T 1148 : cote provisoire ; écoles primaires, classement par commune

- 2O/141 : cotes provisoires ; fonds de la préfecture, Service de l'administration communale

- Edep141/1R3-5, 3M : fonds de la commune, enseignement-œuvres périscolaires

- 2238W : fonds de l'école maternelle d'Epeigné-les-Bois