В 1958 году была открыта средняя школа № 27. Здание школы построено объединением «Химволокно», которое шефствовало над школой до августа 1991 года.
В 1981 году между школой и объединением «Химволокно» был заключен договор на обучение учащихся профессиям: перемотчица, электрик, слесарь, крутильщица вискозной нити и т.д. Учащиеся в цехах обучались избранным профессиям и проходили производственную практику. В конце обучения они получали удостоверение о полученном квалификационном разряде.
3 марта 1991 года решением коллегии областного отдела образования школе было разрешено начать эксперимент, рассчитанный на 10 лет, по созданию «Воспитательной системы художественного образования и эстетического воспитания детей с 3-х до 17 лет» и был присвоен статус «Средняя школа № 27 с эстетическим уклоном». Начали действовать эстетические отделения: общеэстетическое и музыкальное, как формы дополнительного образования.
Дальнейшим развитием проводимого эксперимента стало объединение средней школы и детского сада № 137 в экспериментальный учебно-воспитательный комплекс № 1 «Детский сад-школа» с эстетическим уклоном, которое было узаконено решением коллегии городского отдела образования в 1993 году.
За годы эксперимента сложилась структура школы, включающая в себя:
1. Детский сад.
2. Школа: начальная, основная, средняя.
3. Дополнительное образование:
-подготовительное отделение для детей 3-7 лет;
-общеэстетическое отделение для детей 7-15 лет со специализированными классами: хореографическим, театральным, фольклорным;
-музыкальное отделение для детей 7-15 лет, на котором они могут научиться игре на фортепиано, скрипке, виолончели, домре, балалайке, гитаре, баяне, аккордеоне и получить музыкальное образование в объеме детской школы искусств.
Начали работать ансамбли, хоры, оркестры, и т.п.
В 2001 году был завершен эксперимент и коллегия Управления образования г. Твери, Департамент образования Администрации Тверской области признали его результаты положительными и рекомендовали сохранить сложившуюся структуру школы, а 04.10.2001 года после проведенной аттестации и аккредитации, школа получила статус Муниципального общеобразовательного учреждения – средняя общеобразовательная школа № 27 (Центр образования), с правом реализации образовательных программ: дошкольного образования, начального общего, основного общего, среднего (полного) общего образования и дополнительного образования.