Олонецкая губернская гимназия играла важную роль в образовательной системе региона, предоставляя возможность обучения детям дворян и чиновников. В ней изучались как точные науки, — математика и физика, так и гуманитарные, — история, философия, политология и древние языки. Это давало выпускникам право поступать в университеты. Среди известных выпускников гимназии — художник В.Д. Поленов и поэт В.Г. Бенедиктов.
В 1960 году в здании гимназии был открыт Музей изобразительных искусств. В 2002 году провели реставрацию здания, после чего в нем была создана анфилада экспозиционных залов.