Шестая Московская Гимназия была открыта не позднее 1871 года. В 1882—1917 она располагалась в здании, которое сегодня занимает Научная педагогическая библиотека имени К. Д. Ушинского.
Это здание усадьбы Демидовых, возникшей к 1777 году, и ажурная чугунная ограда, отлитая на демидовских уральских заводах, до сих пор является подлинным украшением Толмачёвского переулка.
Первые сохранившиеся сведения о гимназии относятся к 1871 году: в фондах ЦИАМ[1] есть записи о поступлении в неё учеников, датированные 1871 годом. В это время она располагалась в доме купчихи П. А. Плигиной (Средний Овчинниковский переулок, дом № 1)[2][3]. Директором её был в это время действительный статский советник Семён Николаевич Шафранов.
В 1882—1917 годах гимназия располагалась в здании усадьбы Демидовых, проданном М. Ф. Соллогуб Московскому учебному округу. К переезду гимназии историческое здание было существенно перестроено. Основной корпус был занят учебными помещениями, а два боковых флигеля расширены и отведены под квартиры преподавателей: левый (лицом к входу) занимал директор с семьёй, а в правом размещались семьи двух надзирателей, учителя и письмоводителя.
Вход в главный корпус был парадным и предназначался только для педагогов и родителей, а ученики входили через специальный ученический вход с заднего двора, поднимаясь на верхние этажи по задней лестнице[4]. Парадная лестница в западной половине дома была перестроена из трёхмаршевой в двухмаршевую, что повлекло за собой необходимость перестройки оконных проёмов на лестницу. В частности, из двух окон по западному боковому фасаду было сделано одно широкое полуциркульное окно. С восточной стороны к основному зданию была сделана трёхэтажная пристройка для классных помещений под общей с ним крышей. С западной стороны был пристроен одноэтажный гимнастический зал с подвальным помещением под ним[5]. В нижнем этаже находилась канцелярия, библиотека и кабинет физики, а также гардеробы. На втором этаже находились учебные помещения подготовительного класса (для поступления в который кандидаты проходили экзамен: азбука, базовое чтение, четыре действия арифметики и несколько молитв) и 1—4 классов, кабинет природоведения, а также кабинет директора и актовый зал гимназии, где были прикреплены мраморные доски с фамилиями золотых медалистов. По воспоминаниям последнего директора гимназии, Фёдора Александровича Виноградова, в актовом зале, сохранявшем следы прежней отделки искусственным мрамором и росписей, хранились реликвии в память о визитах Гоголя, Тургенева и Третьякова[5]. На третьем этаже учились 5—8 классы[4].
6-я мужская гимназия существовала в Толмачёвском переулке до 1915 года, когда главный дом был занят госпиталем для душевнобольных воинов. Когда был устроен в этом доме госпиталь, просуществовавший до 1917 года, то внутри его произведены были переделки классов под палаты, а в окнах и на лестничных клетках поставлены деревянные решётки[5].