Vác első gimnáziumát Kollonich Zsigmond váci püspök alapította. 1714-ben 10 ezer forintnyi alapítvány éves kamatát, valamint a felsővárosi Szent Mihály plébánia vezetését és jövedelmét ajánlotta föl a piarista rend számára, hogy a városban latin nyelvű gimnáziumot létesítsen. A piaristák 1714 novemberében kezdték meg a tanítást az alsó négy osztályban, a főtériSzent Mihály templom mögött.
1719-ben Althann Mihály Frigyes püspök elvette a piaristáktól a plébániát. Ekkor azonban helynöke, Berkes András saját főutcai házát adta a rendnek, amelyet 1725 és 1727 között rendházzá és iskolává építettek át, majd a következő évtizedekben többször bővítettek. A gimnázium a felső két osztály megnyitásával 1733-ban vált teljessé, 1765-ben pedig Mária Terézia királynő alapítványából filozófiai (bölcsészeti) tagozattal egészült ki, egy (néha kettő) professzoral, amely 1776-ig működött. Ezt látogatták a Migazzi Kristóf püspök által 1762-ben alapított nemesi konviktus diákjai is, addig, amíg a konviktus 1767-ben beolvadt a királynő által alapított, önálló épülettel és piarista tanári karral rendelkező Theresianumba. Migazzi építtette a székesegyház térre tekintő új gimnáziumi szárnyat is, amely 1781-ben készült el.
1785-ben II. József rendeletére a rendház és a gimnázium kénytelen volt a domonkosoktól elvett főtéri kolostorba költözni. A piaristák csak a császár halála után, 1796-ban tértek vissza saját épületükbe. Ekkor a gimnázium ismét filozófiai tagozatal (líceum) bővült. 1792-től Kosztka Mátyás piarista tanította filozófiára a püspöki szeminárium papnövendékeit, majd 1795-től csatlakozott hozzá Benyák Bernát is. 1796-ban pedig a rendtartomány Nagykárolyból ide helyezte át Nagykárolyból a rendi növendékek filozófiai kurzusát, amelyet egyesített a püspöki líceummal. Ebben négy piarista professzor együtt tanította a piarista és egyházmegyés kispapokat, valamint a világi hallgatókat, egészen 1848-ig.
Az 1848/1849. évi szabadságharc után bevezetett új középiskolai rendhez (Entwurf) igazodva, az iskola 1850/1851-től négyosztályos magyar nyelvű gimnáziumként nyílt meg. 1870-ben Peitler Antal püspök fölajánlásából ismét megnyílhatott az 5-6. osztály, majd Peteróczy László kartali plébános adományából 1880-ban a 7-8. osztály is. Az osztályok és diákok bővülő száma miatt a gimnázium épületét új szárnnyal kellett megtoldani, amelyet Schuster Konstantin püspök építtetett föl 1893-ban. Az évek során ez is szűknek bizonyult, így 1940/1941-ben Hültl Dezső terve szerint a régiek mellé újabb épületet emeltek, amelynek homlokzata a székesegyház klasszicista stílusához igazodik. A régi gimnázium fölszabadult termeiben 1943-ban diákotthon (fiúkonviktus) nyílt.
A gimnáziumba 1945-től lányokat is fölvettek, ha nem is nagy számban. 1946/1947-től a gimnázium alsó tagozatából valamint az Isteni Megváltó Leányai koedukált elemi iskolájából alakult meg a Kalazanci Szent József Általános Iskola. 1948-ban azonban a kommunista hatalom mindkét iskolát és a konviktust is államosította. Az államosított gimnázium 1950-től Sztáron Sándor néven működött, majd a szocializmus bukásakor, 1989-ben Madách Imréről nevezték el.
A diktatúra bukása után a piarista iskola 1991-ben éledt újra a piarista rendház termeiben, négyosztályos fiúgimnáziumként. A folyamatosan bővülő intézmény lassanként, 2003-ig elhúzódóan kapta vissza saját épületét, amelyet addig a Lőwy Sándor, majd Boronkay György Műszaki Szakközépiskola használt. 1998 szeptemberére készült el az udvar helyén álló új sportcsarnok. 2001-től az újonnan induló gimnáziumi osztályokba (9. évfolyam) lányokat is fölvettek, 2002-től pedig megindult a nyolcosztályos képzés (5. osztálytól, fölmenő rendszerben), 2004-től pedig a nyelvi előkészítő évvel bővített (1+4 osztályos) képzés. Az épület fő utcai szárnyában 2005-ben fiúkollégium nyílt, majd 2011-ben a gimnázium leánykollégiumot is indított a püspökség által biztosított külön épületben.
Líceumi névsorok
1806/1807-1814/1815
- Piarista Rend Magyar Tartománya Központi Levéltára, Acta gymnasii Vaciensis (III.7), 5a. kötet
- Informationes semetrales de progressu in studiis philosophicis facto religiosorum Scholarum Piarum, alumnorum dioecesis Vaciensis et juventutis saecularis.
1815/1816-1847/1848
- Piarista Rend Magyar Tartománya Központi Levéltára, Acta gymnasii Vaciensis (III.7), 5b. kötet
- Informationes semetrales de progressu in studiis philosophicis facto religiosorum Scholarum Piarum.
Gimnáziumi anyakönyvek
1716/1717–1757/1758
- Piarista Rend Magyar Tartománya Központi Levéltára, Acta gymnasii Vaciensis (III.7), 1. kötet
- Catalogus studiosae juventutis Vaciensis.
1758/1759–1771/1772
- Piarista Rend Magyar Tartománya Központi Levéltára, Acta gymnasii Vaciensis (III.7), 2. kötet
- Catalogus juventutis Gymnasii Vaciensis Scholarum Piarum.
- Osztálylétszámok, 1717–1792: Kilián István, A magyarországi piarista iskolai színjátszás forrásai és irodalma 1799-ig, Budapest, 1994, 327-328.
1772/1773–1779/1780
- Vác Város Levéltára, A Kegyes Tanítórend Váci Gimnáziumának iratai (VIII.51), 22. kötet
- Anyakönyv.
1780/1781–1849/1850
- Vác Város Levéltára, A Kegyes Tanítórend Váci Gimnáziumának iratai (VIII.51), 23-25, 27-29. kötet
- Anyakönyv (informationes; évtizedenként egybekötve).
1784/1785–1789/90, 1841/1842–1849/1850
- Vác Város Levéltára, A Kegyes Tanítórend Váci Gimnáziumának iratai (VIII.51), 30. kötet
- Anyakönyv (duplum).
1784/1785
- Piarista Rend Magyar Tartománya Központi Levéltára, Acta gymnasii Vaciensis (III.7), 4/a. tétel
- Protocollum professoratus secundae humanitatis scholae in Gymnasio Vaciensi (registrum soluti didactri).
1795/1796
- Piarista Rend Magyar Tartománya Központi Levéltára, Archivum Provinciae Hungariae vetus (I.1.a), For. 33, Fasc. 2.
1800/1801–1808/1809
- Piarista Rend Magyar Tartománya Központi Levéltára, Acta gymnasii Vaciensis (III.7), 3. kötet
- Nomina et cognomina studiosorum, qui in Gymnasio Vaciensi frequentaverunt.
1806/1807
- Piarista Rend Magyar Tartománya Központi Levéltára, Acta gymnasii Vaciensis (III.7), 4/b. tétel
- Protocollum scholasticum discipulorum receptorum cum testimoniis, item instructorum, hospitiorum, commendantium et commendatorum per directorem Martinum Bolla.
1850/1851–1883/1884
- Vác Város Levéltára, A Kegyes Tanítórend Váci Gimnáziumának iratai (VIII.51), 31-45. kötet
- Anyakönyv (1-2 tanévenként egybekötve).
1884/1885–1940/1941
- Vác Város Levéltára, A Kegyes Tanítórend Váci Gimnáziumának iratai (VIII.51), 46-102. köt.
- Anyakönyv (tanévenkénti kötetek).
Érettségi anyakönyvek
1880/1881–1930/1931
- Vác Város Levéltára, A Kegyes Tanítórend Váci Gimnáziumának iratai (VIII.51), 103-108. köt.
- Érettségi vizsgálati kimutatások.
Nyomtatott értesítők
Líceumi érdemsorok*
- Piarista Központi Könyvtár 1836, 1839, 1842, 1844, 1846–1847
- Országos Széchényi Könyvtár (P 34.460) 1839, 1847
Gimnáziumi érdemsorok*
- Piarista Központi Könyvtár 1795–1797, 1800, 1802, 1807, 1809-1812, 1814–1827, 1832–1837, 1840–1843, 1845–1846, 1848–1850
- Országos Széchényi Könyvtár (Ért 2.082) 1786, 1795-1850
- Váci Püspöki és Káptalani Levéltár, Váci Szemináriumi Levéltár, Theresianum 1788.
Nemzeti (elemi) iskolai érdemsorok*
- Piarista Központi Könyvtár, Vác–[Alsóváros] 1836-1837, 1840, Vác- Felsőváros 1836-1837, nemzeti leányiskola 1837, 1839
- Országos Széchényi Könyvtár (Ért 2.402) 1803-1835, 1845-1847
- Ezekben az osztályokban nem piaristák tanítottak.
Gimnáziumi tudósítványok, értesítők és évkönyvek*
- Piarista Központi Könyvtár 1852, 1855–1856, 1863–1865, 1867–1948
- Országos Széchényi Könyvtár (Ért 2.082) 1852, 1855-1856, 1863-1947
- Arcanum Digitális Tudománytár 1865, 1874, 1877–1878, 1880, 1885–1888, 1890, 1893–1900, 1902, 1904–1918, 1920–1947
Bibliográfia
- Dörnyei Sándor–V. Ecsedy Judit–Pavercsik Ilona, A magyarországi iskolai értesítők bibliográfiája: XVIII. századi érdemsorozatok, Budapest, 1989 (A magyar neveléstörténet forrásai, 3), 182-187.
- Gráberné Bősze Klára, A magyarországi iskolai értesítők bibliográfiája 1800-1850 (A magyar neveléstörténet forrásai, 28), Budapest, 2013, 205-212, 230-231.
- Gráberné Bősze Klára–Léces Károly, A magyarországi iskolai értesítők bibliográfiája 1850/51–1948/49, 18. kötet (A magyar neveléstörténet forrásai, 26), Budapest, é.n., 109-116.
* Az évszámok az értesítők (évkönyvek) megjelenésének évére (tehát a tanév végére) vonatkoznak.
✓ Kész