В 1829 году в Керчи было открыто уездное училище, которое просуществовало до 1863 года. Оно было преобразовано по решению Совета Одесского учебного округа от 27 ноября 1863 года; открыта гимназия была 6 декабря 1863 года, в день святителя Николая. При открытии гимназии было 60 учеников, а к концу учебного года их было уже 120. Первым директором гимназии стал Виктор Гаврилович Варенцов[1].
В первый год открытия гимназия состояла из 3-х классов. В 1864 году были открыты 4-й и 5-й классы, а также подготовительный класс. В 1866/67 учебном году гимназия уже имела 7 классов, а в 1871/72 учебном году открыт 8-й класс. С 1 августа 1865 года Керченская гимназия получила статус реальной, что не позволяло её выпускникам поступать в университеты, и по просьбе городской думы с 16 ноября 1865 года она была преобразована в классическую.
В 1870—1871 годах при расширении здания внутри его была устроена гимназическая церковь в честь святителя Николая Чудотворца на деньги почетного попечителя гимназии П. И. Канунникова.
В 1895 году рядом с гимназией было построено здание новой церкви с двумя престолами в честь Благовещения Пресвятой Богородицы и святителя Николая Чудотворца. Её посещали как воспитанники мужской Александровской гимназии, так и воспитанницы Романовской женской гимназии, находившейся на Дворянской улице (ныне ул. Театральная, д. 34).
После гражданской войны в здании гимназии разместилась школа им. Желябова. Здание гимназии просуществовало до 1968 года; теперь на её месте по улице Кирова (бывшая — Строгановская) — сквер.