В период строительства гимназии назрели новые тенденции в устройстве учебных заведений. Вопрос неудовлетворительного состояния городских и сельских школ рассматривался в Обществе охранения народного здравия в 1882 г. Архитектором П. Ю. Сюзором было предложено создать некий «образец» для будущей школы, где особое внимание будет уделено функциональной стороне учебных зданий. Подчеркивалось, что при проектировании необходимо учитывать все требования, связанные с учебным процессом, принимая во внимание и гигиенические нормы, и освещенность помещений, и кубатуру классов, а также многое другое. Новые требования не могли не отразиться и на архитектурном облике вновь построенных учебных зданий.

Показательной в этом отношении как раз и стала новая гимназия на Садовой-Кудринской.

Планировка здания была решена достаточно рационально. Каждый этаж прорезал широкий центральный коридор, по обеим сторонам которого располагались учебные классы. В двух верхних этажах свет в них свободно проникал через большие вытянутые почти на всю высоту стены окна. На втором этаже, помимо семи обычных классов, разместили зал для пения и танцев. На первом этаже располагались комнаты для гувернанток и другой прислуги, ожидающей учениц, гардеробная, инспекторская с приемной, квартира главной надзирательницы и комнаты для служителей. Отапливали помещения посредством голландских печей.

Композиция главного фасада строго симметрична и имеет трехчастную структуру, образованную при помощи креповок с фронтонами лучковой формы. Стены фасада насыщенно отделаны рустом. Горизонтально здание членится лентой цоколя, междуэтажным карнизом, идущим по периметру здания, и профилированным венчающим карнизом, подчеркнутым поясом дентикул. Вертикальный ритм задают рустованные лопатки, акцентирующие креповки и углы здания.

Особый характер облику дома придают одинаковые прямоугольные оконные проемы, расположенные с равными интервалами. В нижнем этаже окна оформлены наличниками с замковыми камнями, окна второго этажа декорированы наличниками и сандриками прямоугольной формы, а на третьем проемы обрамляют простые наличники, благодаря чему он зрительно воспринимается легче. Торцевые и дворовый фасады более лаконичны, но, тем не менее, решены в единой стилистике с главным фасадом.

В центральной части главного фасада исторически была надпись с датой постройки и названием учебного заведения. До наших дней сохранилась лишь дата – 1887 г.

Сама 4-я женская гимназия была преобразована в 1870 г. из женского училища Ведомства учреждений императрицы Марии Федоровны и поначалу располагалась в другом здании. После революции гимназию ликвидировали, а в 1920-е открыли на ее месте обычную школу. Здесь в свое время учился Б. Е. Черток, выдающийся конструктор ракетно-космической техники, ближайший соратник С. П. Королева.

Некоторые источники утверждают, что после войны в здании находилась лаборатория, занимавшаяся сохранением тела Ленина (в настоящее время – Научно-исследовательский и учебно-методический центр биомедицинских технологий ВНИИ лекарственных и ароматических растений).

В наши дни в здании также размещается учебное заведение – кафедра биохимии Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова.