Дата основания школы - 1903 год.
Первые источники об образовании в с. Холмогой зарегистрированы в церковных книгах. Школа была построена на средства прихожан близлежащих сёл и деревень. Школа была двухклассной, учились только мальчики. Священнослужителем в Петропаловской церкви был поп Назарий Семёнович Сухих, а его сын Фёдор Назарьевич Сухих учил грамоте. Вначале их было 13 человек, позднее стало 42 ученика. Учили чтению, письму, арифметике, закону божьему. Также учились мальчики из близлежащих деревень. Как говорили в старину, многие были на постое у родственников, жителей села. Постепенно школа наполнялась учениками. Стали учиться девочки. Учились вместе с мальчиками. В школе было четыре классных комнаты. После революции, при школе и избе читальни стали обучать грамоте и взрослых. Движение за ликвидацию безграмотности приняли все радостно.
В 1912 году была проведена реформа в образовании. Открывается двухклассное министерское училище.
В 1923 году отдел Образования г. Зимы отправляет в Холмогой учительницу Евдокию Мыльникову, а ещё и задание ей было дано – образовать комсомольскую ячейку.
В 1933 году построили школу недалеко от нынешней школы, а улицу стали называть Школьной. Школа была четырёхклассной, в 1937 году стала семилетней.
В 1953 году строится новое здание восьмилетней школы напротив магазина «Маяк».
В 1976 году школа получила статус средней школы.
Нынешняя школа была сдана в эксплуатацию в феврале 1986 года, но построена по проекту восьмилетней.