Okul binasının yapımına 1928 yılında başlanmış, Cumhuriyet'in ilanından kısa bir süre sonra 1933 yılında tamamlanarak hizmete açılmıştır.

1980’li yıllara kadar ilk ve ortaöğretim aynı binada beraber yürütülmüştür. 1986 yılında köyde yeni bir ilkokul binası yapılmasıyla birlikte, eski tarihi bina sadece ortaöğretime ayrılmıştır.

Kayaaltı Köy Okulu, Cumhuriyet'in ilk yıllarında Burdur'un üç farklı bölgesinde (Kayaaltı, Kozluca, Kızılkaya) inşa edilen üç "Köy Mektebi" projesinden günümüze kadar ayakta kalmayı başarmış tek örnektir.