โรงเรียนพญาไทเป็นโรงเรียนประถมศึกษา สังกัดสำนักงานการประถมศึกษากรุงเทพมหานคร ในสำนักงานคณะกรรมการการประถมศึกษาแห่งชาติ กระทรวงศึกษาธิการ ตั้งอยู่ในที่ดินทรัพย์สินส่วนพระมหากษัตริย์ มีเนื้อที่ประมาณ 10 ไร่ 3 งาน 5 ตารางวา โดยมีพัฒนาการดังนี้

• พ.ศ. 2484 เดิมเป็นอาคารไม้สองชั้น จัดตั้งเป็นโรงเรียนเทศบาลเปิดทำการสอนตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 ถึงชั้นประถมศึกษาปีที่ 4

• พ.ศ. 2494 เข้าร่วมโครงการปรับปรุงโรงเรียนกรุงเทพ-ธนบุรี เพื่อทำการสอนชั้นมัธยมศึกษา และในปี พ.ศ. 2500 ได้เริ่มเปิดสอนเด็กเรียนช้าเป็นครั้งแรก

• พ.ศ. 2503 ปรับเปลี่ยนจากการสอนในระดับมัธยมศึกษา เป็นระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 5-6 ตามแผนการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2530

• พ.ศ. 2508 สร้างอาคารเรียนแบบพิเศษจำนวน 2 หลัง เริ่มทดลองเด็กตาบอดเรียนร่วมกับเด็กปกติ และเปิดห้องเรียนสำหรับเด็กเล็ก 1 ห้อง

• พ.ศ. 2510 โอนนักเรียนส่วนหนึ่งให้โรงเรียนราชวินิต แต่ยังทำการเรียนการสอนที่ โรงเรียนพญาไทเป็นการชั่วคราว และได้ย้ายออกไปเมื่อ พ.ศ. 2512

• พ.ศ. 2516 ยกเลิกการทดลองสอนเด็กตาบอดเรียนร่วมแต่เปิดสอนเด็กหูตึงแทน ต่อมา ยกเลิกห้องเรียนเด็กเล็กในปีการศึกษา 2517

• พ.ศ. 2521 กระทรวงศึกษาธิการประกาศใช้หลักสูตรประถมศึกษาพุทธศักราช 2521 โรงเรียนจึงเริ่มเปิดสอนในระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 ถึงชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 และขยายถึงชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ในปีการศึกษาต่อมา

• พ.ศ. 2523 โรงเรียนย้ายโอนสังกัดจากกรมสามัญศึกษา ไปสังกัดสำนักงานการประถมศึกษากรุงเทพมหานคร สำนักงานคณะกรรมการการประถมศึกษาแห่งชาติ กระทรวงศึกษาธิการ โดยจัดการศึกษาในระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 1-6 และมีชั้นพิเศษเรียนร่วม 2 ประเภท ได้แก่ชั้นเด็กเรียนช้า (บกพร่องทางสติปัญญา) และ ชั้นเด็กหูตึง (บกพร่องทางการได้ยิน)

• พ.ศ. 2530 จัดสร้างหอพระพุทธรูปประจำโรงเรียน 1 หลัง ตามนโยบายของกระทรวงศึกษาธิการ

• พ.ศ. 2533 จัดสร้างโรงยิมหรืออาคารเอนกประสงค์ 1 หลัง และเริ่มเปิดชั้นเรียนอนุบาลปีที่ 1 จำนวน 2 ห้องเรียน ในปีการศึกษา 2534

• พ.ศ. 2534 จัดงานฉลองครบรอบ 50 ปี ของโรงเรียนพญาไท โดยพระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าโสมสวลีพระวรราชาทินัดดามาตุ เสด็จเป็นองค์ประธาน เมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ 2535

• พ.ศ. 2535 ได้รับรางวัลโรงเรียนพระราชทานจากพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว

• พ.ศ. 2538 เริ่มเปิดสอนวิชาภาษาอังกฤษตั้งแต่ระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 และสอนวิชาคอมพิวเตอร์ เป็นวิชาเลือกในชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 - 6 ต่อมาในปี พ.ศ. 2539 จัดให้มีห้องปฏิบัติการสอนดนตรีสากล(คีย์บอร์ด) สำหรับนักเรียน

• พ.ศ. 2540 สร้างสระว่ายสำหรับสอนนักเรียนด้วยเงินบริจาคจากผู้ปกครองนักเรียนผ่านสมาคมผู้ปกครองและครูโรงเรียนพญาไท ริเริ่มให้มีวงดนตรีโยธวาทิต จัดทำสนามเด็กเล่นสำหรับชั้นอนุบาล ปรับปรุงห้องปฏิบัติการทางภาษาและห้องสมุดของโรงเรียน

• พ.ศ. 2541 ปรับปรุงห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ ก่อสร้างรั้วคอนกรีตด้านหลังอาคารเรียน สร้างตู้โชว์เก็บโล่รางวัลและถ้วยรางวัล ที่อาคาร 2 ริเริ่มนำโรงเรียนเข้าสู่มาตรฐานสากล ด้วยการบริหาร งานคุณภาพตามระบบมาตรฐาน ISO 9002 จนได้รับการรับรองคุณภาพจาก 3 สถาบัน คือ สถาบันรับรองมาตรฐานไอเอสโอ (สรอ.) แห่งประเทศไทย สถาบันรับรองมาตรฐาน EIT-CBO แห่งประเทศไทย และสถาบันรับรองมาตรฐาน EAQA ของประเทศอังกฤษ เมื่อเดือนสิงหาคม 2542

• พ.ศ. 2542 ดำเนินการจัดทำธรรมนูญโรงเรียน และนำโรงเรียนเข้าเป็นโรงเรียนแกนนำการปฏิรูปการศึกษาของสำนักงานการประถมศึกษากรุงเทพมหานคร

• พ.ศ. 2543 จัดสร้างโรงอาหารขนาด 6 X 56 เมตร เพื่อบริการและอำนวยความสะดวกแก่นักเรียน ทาสีอาคารเรียนและปรับปรุงสภาพแวดล้อมให้สะอาด ร่มรื่น สวยงาม จนได้รับรางวัล สถานศึกษาน่ามอง ตามโครงการหน้าบ้านน่ามอง และรางวัลเหรียญพระราชทาน "พฤกษานครา" ในโครงการแมกไม้มิ่งเมืองของกรุงเทพมหานคร

• พ.ศ. 2544 ดำเนินการปฏิรูปการเรียนการสอนทั้งโรงเรียนโดยทุกฝ่ายมีส่วนร่วม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการประกาศใช้บังคับพระราชบัญญัติระเบียบบริหารราชการ กระทรวงศึกษาธิการ พ.ศ. 2546 ลงวันที่ 7 กรกฎาคม 2546 อันมีผลต่อการปฏิบัติราชการของสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน เลขาธิการคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานจึงประกาศกำหนดให้โรงเรียนหรือสถานศึกษาที่โอนมาจากสำนักงานคณะกรรมการการประถมศึกษาแห่งชาติและกรมสามัญศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ กลายเป็นโรงเรียนหรือสถานศึกษาในสังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษานั้น ซึ่งโรงเรียน พญาไท ข้ารวมอยู่ในสังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษากรุงเทพมหานคร เขต 1 มีโรงเรียนและ สถานศึกษา รวม 58 โรงเรียน

• พ.ศ. 2548 ปรับปรุงห้องคอมพิวเตอร์ใหม่จำนวน 3 ห้องเรียน พร้อมทั้งติดตั้งระบบเครือข่าย และเครื่องคอมพิวเตอร์ได้จำนวน 2*00 เครื่อง

• พ.ศ. 2548 เริ่มเปิดห้องเรียนพิเศษสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 ที่มีความสามารถทางคณิตศาสตร์และภาษาอังกฤษด้านละ 1 ห้องเรียน

• พ.ศ. 2550 จัดสร้างห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ จำนวน 2 ห้อง และห้องปฏิบัติการคณิตศาสตร์ จำนวน 2 ห้อง เพื่อเพิ่มศักยภาพการเรียนรู้ให้กับนักเรียน ปรับปรุงห้องสมุดจากขนาด 1 ห้องเรียน เป็นจำนวน 4 ห้องเรียน เพื่อสร้างนิสัยรักการอ่านให้กับนักเรียนทุกคน นอกจากนี้ยังได้เริ่มโครงการพัฒนาศักยภาพนักเรียนด้านภาษาอังกฤษ (Ability Development Program) โดยสอนวิชาคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ จำนวน 2 ห้องเรียน

• พ.ศ. 2551 ดำเนินการปรับปรุงสนาม ถนนในบริเวณโรงเรียน รวมทั้งปรับปรุงกำแพงด้านหน้า ซึ่งเป็นป้ายชื่อโรงเรียนให้สวยงาม ทำให้สภาพภูมิทัศน์ของโรงเรียนสวยงามขึ้น นอกจากนี้ ยังได้เริ่มโครงการ Mini English Program เพื่อเตรียมความพร้อมให้กับนักเรียนที่ประสงค์จะศึกษาต่อหลักสูตร English Program ในระดับมัธยมศึกษา

• พ.ศ. 2552 ได้ปรับปรุงอาคาร 3 ให้เป็นตึกของหลักสูตร Mini English Program เพื่อจัดกิจกรรมการเรียนการสอนให้เป็นเอกภาพยิ่งขึ้นและได้ร่วมโครงการพัฒนาการเรียนการสอนด้วยการใช้ข้อสอบเทียบเคียง o-net กับสถาบันทดสอบทางการศึกษาแห่งชาติ (องค์การมหาชน)

• พ.ศ. 2553 ได้รับการคัดเลือกจาก กระทรวงศึกษาธิการ โดยสำนักงานคณะกรรมการการศึกษา ขั้นพื้นฐาน ให้เข้าร่วมโครงการสู่มาตรฐานสากล โดยจัดทำหลักสูตรมาตรฐานสากล พุทธศักราช 2553 (เพิ่มเติม) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 และได้รับการคัดเลือกให้ส่งครูผู้สอนเข้าร่วมโครงการทดลองใช้แฟ้มอิเล็กทรอนิกส์เพื่อคัดเลือกผลงานจัดทำแฟ้มอิเล็กทรอนิกส์นำเสนอ ร่วมกับคณะครุศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย