Okulun bulunduğu alanda, geçmişte Bahriye Paşalarından Rahmi Paşa tarafından yaptırılan bir köşk yer almaktaydı. Bu alanda 1915 yılında, İnas Numune Mektebi adıyla eğitim öğretime başlanmıştır. Okul, çevrede yaşayan kız çocuklarının eğitimine hizmet vermiştir.

Cumhuriyet’in ilanından sonra okulun adı Beyoğlu 4. İlkokulu olarak değiştirilmiş, 1949 yılında ise Piyale İlkokulu adını almıştır.

Zamanla okul binasının eğitim öğretim açısından yetersiz hâle gelmesi üzerine öğrenciler Kadımehmet İlkokuluna nakledilmiştir. Mevcut bina yıkılarak yeniden inşa edilmiş ve 1960 yılında tamamlanan bugünkü okul binasında eğitim öğretim faaliyetlerine yeniden başlanmıştır.

1968 yılında okulun adı Piyalepaşa İlkokulu olarak değiştirilmiştir. 1997-1998 eğitim öğretim yılında, sekiz yıllık kesintisiz eğitim uygulamasına geçilmesiyle okul Piyalepaşa İlköğretim Okulu adıyla hizmet vermeye devam etmiştir.

Artan öğrenci sayısı nedeniyle oluşan derslik ihtiyacını karşılamak amacıyla 2005 yılında Beyoğlu Belediyesi tarafından okul bahçesine dört katlı ek hizmet binası inşa edilmiştir. Yetmiş beş gün gibi kısa bir sürede tamamlanan ek binada her katta ikişer derslik ile öğrenci ve personel kullanımına yönelik sosyal alanlar oluşturulmuştur. Aynı dönemde ön bahçede yapılan düzenlemeler sayesinde alt katlarda yaşanan rutubet sorunu giderilmiştir.

2012 yılında 6287 sayılı Kanun ile eğitim sisteminde yapılan düzenleme sonrasında okul, ilkokul statüsüne dönüştürülerek Piyalepaşa İlkokulu adıyla eğitim öğretim faaliyetlerini sürdürmeye başlamıştır.

Günümüzde Piyalepaşa İlkokulu, ana sınıfları ve ilkokul kademesinde eğitim veren, derslikleri, atölyeleri, kütüphanesi ve güçlü eğitim kadrosuyla öğrencilerini akademik, sosyal ve kültürel yönden geliştirmeyi amaçlayan köklü bir eğitim kurumudur. Eğitimde kaliteyi artırmaya yönelik çalışmalarıyla bulunduğu çevrenin örnek okullarından biri olmayı sürdürmektedir.