Ο Ιωάννης Δ. Βακιρτζής αναφέρει στην «Ιστορία της Ηγεμονίας της Σάμου 1834-1912», σελ. 232, ότι ο Γκίκας (ηγεμόνας) « …από του επομένου έτους προσεπάθησε να διοργανωθή το σχολείον τούτο συμφώνως με το πρόγραμμα των Γυμνασίων της Ευρώπης υπό το όνομα «Γυμνάσιον του Πυθαγόρου», «του ενδοξοτέρου των ανθρώπων, οποίον ποτέ έδωσεν η νήσος σας», σύμφωνα με τα λεγόμενά του στη Συνέλευση του 1856 . Το έκτοτε ιδρυθέν Γυμνάσιον διετηρήθη με την επωνυμίαν «Πυθαγόρειον Γυμνάσιον» αλλά την πλήρη μορφήν του έλαβε τούτο αργότερον επί της ηγεμονίας του Αριστάρχου.» Βέβαια υπήρχαν πολλές ελλείψεις αλλά σιγά-σιγά το Πυθαγόρειο Γυμνάσιο άρχισε να οργανώνεται καλύτερα. Από το 1860 έως το 1909 ψηφίστηκαν νόμοι και θεσπίστηκαν διατάγματα που καθόριζαν τη λειτουργία του, το διορισμό καθηγητών και διευθυντών, το ωρολόγιο πρόγραμμα, τον τρόπο διδασκαλίας και τα διδακτικά βιβλία.
Το πρώτο κτήριο οικοδομήθηκε το 1882 βόρεια του Μουσείου, όταν ήταν ηγεμόνας ο Κ. Αδοσίδης. Στην πρόσοψη και πάνω από την κεντρική είσοδο είναι χαραγμένη πάνω σε λευκό μάρμαρο ανάγλυφη η μορφή του Πυθαγόρα με την επιγραφή «Πυθαγόρας Σαμίων». Αναφερόμαστε βέβαια στο κτήριο επί της οδού Γυμνασιάρχου Κατεβαίνη , όπου στεγάστηκαν στις δεκαετίες ’60 και ’70 το Γυμνάσιο και Λύκειο Θηλέων, στη συνέχεια το 2ο Γυμνάσιο και μετά το 1ο Δημοτικό και 1ο Νηπιαγωγείο. Το Πυθαγόρειο Γυμνάσιο λειτούργησε στο κτήριο αυτό ως το 1934 και μετά επειδή αυξήθηκαν οι μαθητές δημιουργήθηκε η ανάγκη να ιδρυθεί νέο διδακτήριο σε άλλη θέση. Αυτό οικοδομήθηκε στην περιοχή Γεφυράκι και τα εγκαίνια λειτουργίας του έγιναν στις 30-9-1934, όπου στεγάζονται σήμερα το 1ο Πυθαγόρειο Γυμνάσιο και το 2ο Γυμνάσιο της πόλης μας. Οι μαθητές που φοίτησαν δεν ήταν μόνο Σαμιώτες, αλλά και Μακεδόνες και Θράκες και Μικρασιάτες και Ηπειρώτες και πολλοί από τα νησιά του Αιγαίου και του Ιονίου πελάγους.
«Το Πυθαγόρειο Γυμνάσιο», σύμφωνα με το βιβλίο του Παύλου Διακογιάννη, Η παιδεία στη Σάμο από την Τουρκοκρατία μέχρι σήμερα, «σε όλη του τη σταδιοδρομία και παρά το ότι συνάντησε δυσκολίες, εμπόδια, αντιξοότητες και κομματικές εμπάθειες ως προς το διδακτικό προσωπικό, κατόρθωσε να παρουσιάσει αρκετή πρόοδο και ακμή, που τα λαμπρά αποτελέσματά του έγιναν γνωστά σε όλη σχεδόν την Ελλάδα και τη Μ.Ασία. […] Συνολικά φοίτησαν στο Πυθαγόρειο Γυμνάσιο από το έτος 1855 μέχρι το 1907 φοίτησαν 3221 Σαμιώτες μαθητές και 509 από άλλα μέρη της Ελλάδας και από τη Μ. Ασία.»
Μετά τη Ένωση της Σάμου με την Ελλάδα η Μέση Εκπαίδευση στη Σάμο ακολούθησε την πορεία που καθορίσθηκε από το Υπουργείο Παιδείας. Βέβαια υπήρξαν πολλές αλλαγές ως προς τη μορφή των σχολείων και τα προγράμματα. Στην αρχή το Γυμνάσιο ήταν τετρατάξιο και γίνονταν δεκτοί μαθητές που είχαν απολυτήριο Σχολαρχείου. Από το έτος 1924 όλα τα Γυμνάσια μετατράπηκαν σε πεντατάξια και από τα Σχολαρχεία, άλλα καταργήθηκαν, άλλα έγιναν ημιγυμνάσια με το να προστεθεί σ’ αυτά μια ακόμη ανώτερη τάξη. Το έτος 1929 τα Γυμνάσια έγιναν εξατάξια και αργότερα οκτατάξια όπου γίνονταν δεκτοί προς εγγραφή μαθητές ,οι οποίοι είχαν ενδεικτικό της Δ΄ τάξης του Δημοτικού σχολείου με παράλληλη διατήρηση και των εξαταξίων Γυμνασίων όπου εγγράφονταν όσοι αποφοιτούσαν από την Στ΄ τάξη του Δημοτικού σχολείου. Αυτοί εναλλακτικά είχαν δικαίωμα να εγγραφούν στην Γ΄ τάξη του οκταταξίου Γυμνασίου. Το 1951 η Μέση Εκπαίδευση χωρίστηκε σε δύο κύκλους σπουδών : σε Γυμνάσιο και σε Λύκειο και με κάποιες μικρές αλλαγές ή καθυστερήσεις αυτό εφαρμόσθηκε από το 1977 και εξής.
