Den genauen Zeitpunkt der Gründung der Schule in Heiligenkirchen kann man nicht mehr feststellen. Wahrscheinlich liegt er in den Jahren zwischen 1650 und 1655. Auszuschließen ist auch nicht, dass es sich um die Neueinrichtung einer im Dreißigjährigen Krieg eingegangenen Schule handelt, denn gemäß der Kirchenordnung von 1571 sollten alle Eltern ihre Kinder täglich drei oder wenigstens zwei Stunden in die Schule schicken. Die Küster wurden als Lehrer eingesetzt. Daher war der Standort der Schulen immer in der Nähe der Kirche. Die erste Schule in Heiligenkirchen war wie die Kirche für Heiligenkirchen, Berlebeck, Hornoldendorf und Fromhausen zuständig. Das alte Küsterhaus diente wahrscheinlich bis 1740 als Schulhaus. Um diese Zeit kaufte die Kirchengemeinde ein anderes Küster- und Schulhaus. Das war allerdings in einem schlimmen Zustand. 1771 war dieser so bedrohlich geworden, dass man den Bau eines neuen Gebäudes beantragte. Im folgenden Jahr wurde daher am Silberbach ein neues Schulhaus vollendet.
Das Gehalt des Küsters und Schulmeisters war damals so klein, dass es zum Leben nicht ausreichte und es einer Ergänzung durch die Landwirtschaft bedurfte. Bei der Schule handelte es sich deshalb um ein westfälisches Bauernhaus mit durchgehender Diele in der Mitte. Rechts waren das Schulzimmer und eine Stube, links befanden sich Kammer, Küche und Viehstall. Ein Brunnen war nicht dabei, weil ja der Silberbach dicht am Haus vorbei floss. Heute ist das Gebäude im Besitz des Fleischermeisters Kruel. Das neue Schulhaus konnte die Wertschätzung der Schule durch die Eltern und den Lerneifer der Schüler nicht verbessern. Sieben Eltern schickten ihre Kinder überhaupt nicht zur Schule, ein Kind kam selten. In Berlebeck war der Bildungswille noch geringer. Dabei wurde Schule nur von Martini (11.11.) bis St. Petri (22.2.) abgehalten. Der Pastor musste von der Kanzel ernstlich mahnen und Strafe androhen. So ist es nicht verwunderlich, dass der Landessuperintendent, der die Schulen jährlich zu prüfen hatte, berichtete, die Schulen im Kirchspiel Heiligenkirchen seien die schlechtesten im ganzen Lande Lippe.
Im Jahre 1845 war die Schülerzahl auf 155 angewachsen. Das war zuviel für einen Lehrer, und der Schulraum war zu klein. 1851 wurde deshalb eine so genannte Nebenschule eingerichtet, und zwar an der Einmündung des Kirchweges in die Denkmalstraße. Da das neue Gebäude eine ungünstige Lage hatte und die Schülerzahl weiter stieg, entschloss man sich 1896, an der Ecke Denkmalstraße-Hohler Weg ein neues Gebäude mit zwei Klassenräumen zu errichten. Aber auch diese Schule war bald zu klein. Deshalb wurden 1919/1920 zwei weitere Klassenräume angebaut. Nach dem Ende des zweiten Weltkrieges und der damit verbundenen Flüchtlingswelle stieg die Schülerzahl auf 342 an. Das hatte zur Folge, dass abwechselnd vormittags und nachmittags unterrichtet werden musste. Die Lehrerwohnungen wurden daher zu vier behelfsmäßigen Klassenräumen umgebaut. Da dieses Provisorium nicht den gestiegenen Anforderungen entsprach, baute man schließlich 1957 das heutige Gebäude.
1968 erfolgte die Trennung der Volksschule in Grundschule und Hauptschule. Alle Kinder mussten nun vom 5. Schuljahr an eine Schule in Detmold besuchen. Als dann 1971 die Grundschule Berlebeck aufgelöst wurde und die Kinder dieses Ortsteiles in die Schule in Heiligenkirchen besuchen mussten, war diese wieder einmal zu klein. 1974 wurde sie deshalb mit einem Anbau um vier Klassenräume erweitert.
Eine nachhaltige Veränderung erfuhr die Schule mit der Einführung der Offenen Ganztagsschule zu Beginn des Schuljahres 2004/2005. Nähere Informationen hierzu finden sich im Modul 12 „Offene Ganztagsschule“.
Bis zum Schuljahr 2008/2009 wurde die Grundschule Heiligenkirchen überwiegend dreizügig geführt. Der demographischen Entwicklung folgend verkleinerte sich der Schulstandort Heiligenkirchen in der Folgezeit und hat im Schuljahr 2013/2014 eine durchgehende Zweizügigkeit erreicht.
Der städtische Schulentwicklungsplan 2010-2020 prognostiziert genau diese Entwicklung und sieht künftig für die GS Heiligenkirchen eine Zwei-Dreizügigkeit vor.
In den Jahren 2009-2011 wurde der gesamte Baukörper der GS Heiligenkirchen aufwendig energetisch saniert und erhielt in diesem Zusammenhang eine neue Fassade und komplett neue Fenster. Die vollständige, von der Schulgemeinde dringend gewünschte Sanierung der Schülertoiletten im Jahr 2012 schloss das umfangreiche Maßnahmenpaket vorerst ab.
