В годы Великой Отечественной войны здание школы было разрушено, а восстановлено лишь в 1948 году.

В конце 1961 года на месте старой школы выстроено новое здание, в котором разместилась средняя школа № 58.

Все годы шел поиск обновления организационных и учебных форм работы с вовлечением в них учащихся. В старших классах школы углубленно изучали физику, математику. Параллельно с учителями школы в учебно-воспитательном процессе принимали участие преподаватели университета. Они читали лекции для учащихся, проводили семинарские занятия, спецкурсы. К 1982 году сложилась система работы, которая дала возможность на базе школы открыть филиал кафедры функционального анализа и операторных уравнений. Создание кафедры сыграло определенную роль для школьников. Филиал кафедры вел работу по углублению уровня математической подготовки учащихся. В его состав входили преподаватели, аспиранты математического факультета и учителя школы.

Начиная с 1989 года аналогичные работы проводились физическим, филологическим, экономическим факультетами ВГУ. В результате этого учащиеся получали высокий уровень подготовки, который давал им возможность поступления в вузы страны: МГУ, МФТИ и т.д. Учащиеся школы являлись призерами Российских и Союзных олимпиад. Такова наша история до 1990 года.

С 1989 года коллектив школы работал над созданием инновационного общеобразовательного учреждения. В сентябре 1990 года на базе средней школы № 58 был создан колледж № 1 при ВГУ (первое инновационное учебное заведение в Воронежской области). В 1990 году школа стала экспериментальной площадкой по созданию общеобразовательного учреждения инновационного типа.

Таким образом, колледж № 1 при Воронежском государственном университете был создан на базе общеобразовательной средней школы № 58 г. Воронежа, которая всегда славилась своими традициями и высоким уровнем подготовки выпускников.

С января 1999 года колледж переименован в гимназию им. академика Н.Г. Басова при ВГУ, тоже инновационное учреждение.

С 1984 по 2013 год учебное заведение возглавляла заслуженный учитель РФ Смирнова Седа Мушеговна.

С 2013 года учебное заведение возглавляет Почетный работник общего образования Российской Федерации Бочарова Марина Викторовна