โรงเรียนมาเรียลัย ได้เปิดทำการสอนตาม พระราชบัญญัติโรงเรียนราษฏร์ เมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2480 โดยมีพระคุณเจ้าเรอเน แปร์โร ประมุขมิสซังสยามในขณะนั้นเป็นเจ้าของและผู้จัดการคนแรก และนางสาวอำไพ เลาหบุตร เป็นครูใหญ่ ในปี พ.ศ. 2489 ได้ขอทุนโรงเรียนดีจากกระทรวงศึกษาธิการ และได้รับเงินอุดหนุนจากกระทรวงฯ ช่วยเมื่อ เดือนมิถุนายน พ.ศ. 2499 ต่อมา โรงเรียนได้รับรองวิทยฐานะ เมื่อวันที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2505 และเปิดทำการสอนแบบสหศึกษาตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 – ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3

ต่อมาเมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม 2514 ซิสเตอร์สดับ พงษ์ศิริพัฒน์ ได้มารับตำแหน่งครูใหญ่แทนซิสเตอร์สุวรรณรัตน์ ทรงศักดิ์ศรี ซึ่งรับคำสั่งย้ายไปประจำที่อื่น ปีนี้มีนักเรียนทั้งหมด 427 คน ครู 18 คน ท่านได้ดำรงตำแหน่งอยู่จนถึงวันที่ 5 พฤษภาคม 2520 และได้รับคำสั่งย้ายไปประจำที่อื่น ซิสเตอร์ ระเบียบ ยิ่งยืน ได้รับตำแหน่งแทน โดยมีบาทหลวงชวลิต กิจเจริญ เป็นผู้จัดการ ในปี 2520 มีนักเรียนทั้งหมด 311 คน ครู 15 คน และในปี 2521 ทางโรงเรียนได้ขอขยายชั้นเรียนโดยขอเปิดแผนกอนุบาลเมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2521 ปีนี้มีนักเรียน 404 คน คุณครู 17 คน โรงเรียนมีสิทธิ์รับนักเรียนได้ไม่เกิน 570 คน

วันที่ 5 กรกฎาคม 2522 บาทหลวงชวลิต กิจเจริญ ได้รับคำสั่งย้ายไปประจำที่อื่น จึงทำให้ตำแหน่งผู้จัดการว่าง ซิสเตอร์ ระเบียบ ยิ่งยืน จึงได้รับตำแหน่งผู้จัดการแทน และในปีนี้ จำนวนนักเรียนเพิ่มมากขึ้นเป็น 630 คน ทางโรงเรียนจึงได้ขอต่อเติมอาคารเรียนเพิ่มขึ้นอีก 1 ห้อง โดยต่อจากห้องประชุมและได้ดัดแปลงใช้เป็นห้องเรียนอีก 2 ห้อง รวมมีห้องเรียนทั้งหมด 17 ห้อง ในเนื้อที่ 2,040 ตารางวา สามารถรับนักเรียนได้ไม่เกิน 729 คน ในปีนี้มีซิสเตอร์สุพรรณี แย้มกรรณ รับตำแหน่งเจ้าของโรงเรียนแทนบาทหลวงชวลิต กิจเจริญ ซึ่งย้ายไป

ปี 2523 ทางโรงเรียนได้ขออนุญาตทางราชการใช้ห้องเรียนชั่วคราวเพิ่มขึ้นอีก 2 ห้องเรียน ในอาคารเรียนที่ 2 เพื่อใช้เป็นห้องเรียนอนุบาล ในปีนี้มีนักเรียนทั้งหมด 653 คน มีครู 31 คน ปีนี้ทางโรงเรียนได้ขอปิดกองยุวกาชาดและได้เปิดกองเนตรนารีแทน

ปี 2524 ซิสเตอร์สุพรรณี แย้มกรรณ ได้รับคำสั่งย้ายไปประจำที่อื่น บาทหลวงวรยุทธ กิจบำรุง จึงได้รับมอบหมายให้มาดำรงตำแหน่งผู้ลงนามแทนผู้รับใบอนุญาตโรงเรียนมาเรียลัยแทน และในเวลาเดียวกันซิสเตอร์ระเบียบ ยิ่งยืน ได้ลาออกจากตำแหน่งผู้จัดการโรงเรียน เมื่อวันที่ 31 กรกฎาคม 2524 เนื่องจากดำรงตำแหน่งครูใหญ่อยู่แล้ว บาทหลวงวรยุทธ กิจบำรุงจึงได้รับตำแหน่งในหน้าที่ผู้จัดการแทนและในปีนี้ทางมิสซังได้ปรับพื้นดินเพื่อเตรียมสร้างอาคารเรียนหลังใหม่ปีนี้มีนักเรียนทั้งหมด 663 คน ครู 32 คน

ปี 2525 บาทหลวงวรยุทธ กิจบำรุงได้รับตำแหน่งเป็นอธิการโบสถ์นักบุญอันนา ท่าจีน ที่โรงเรียนอันนาลัย บาทหลวงสุรชัย ชุ่มศรีพันธ์ ได้รับการแต่งตั้งให้มาปกครองดูและโบสถ์และโรงเรียน ต่อมาได้มองหมายให้ซิสเตอร์ระเบียบ ยิ่งยืนเป็นผู้จัดการแทน และบาทหลวงวุฒิเลิศ ดำรงตำแหน่งผู้ลงนาทแทนผู้รับใบอนุญาต

ปี 2526 ทางโรงเรียนได้ก่อสร้างโรงเรียนอนุบาล โรงอาหาร และหอประชุมหลังใหม่ บาทหลวงสุรชัย ชุ่มศรีพันธ์ ได้ย้ายไปประจำที่อื่น โดยมีบาทหลวง ธนันชัย กิจสมัคร มารับตำแหน่งดูแลแทน มีบาทหลวงวุฒิเลิศ แห่ล้อม เป็นผู้ลงนาทแทนผู้รับใบอนุญาต ซิสเตอร์ระเบียบ ยิ่งยืน เป็นครูใหญ่และผู้จัดการ การก่อสร้างโรงเรียนอนุบาลแล้วเสร็จในเดือนพฤศจิกายน เปิดทำการให้ภาคเรียนที่ 2 ได้เสกและเปิดอาคารเรียนเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ 2527

ปี 2527 บาทหลวงธนันชัย กิจสมัคร ได้รับคำสั่งย้ายไปที่โรงเรียนกุหลาบวิทยา และซิสเตอร์ระเบียบ ยิ่งยืน ย้ายไปที่โรงเรียนพระหฤทัยคอนแวนต์ บาทหลวงประเวศ พันธุมจินดา ได้มารับตำแหน่งผู้ลงนามแทนผู้รับใบอนุญาต ผู้จัดการและซิสเตอร์อัญชลี สมแสงสรวง รับตำแหน่งครูใหญ่

ปี 2528 บาทหลวงพงษ์เกษม สังวาลเพชร ได้มารับตำแหน่งในหน้าที่ผู้จัดการ และเจ้าของโดยมีซิสเตอร์ มารศรี จันทร์ชลอ เป็นครูใหญ่ ปีนี้มีนักเรียน 783 คน ครู 33 คน

ปี 2529 ซิสเตอร์กิตฟ้า ว่องประชานุกูล รับหน้าที่แทนซิสเตอร์มารศรี จันทร์ชะลอ ซึ่งลาออก

ปี 2530 ก่อสร้างอาคารเรียน 5 ชั้น แทนอาคารเรียน 2 ชั้น หลังเก่าโดยมีซิสเตอร์กฤษฎีชื่นชมน้อย มารับหน้าที่ครูใหญ่แทน ปีนี้มีนักเรียน 830 ครู 35 คน

ปี 2531 ได้ทำการย้ายอาคารเรียน มาเรียนที่อาคารเรียนหลังใหม่ ซึ่งได้ก่อสร้างเสร็จแล้ว และมีการก่อสร้างโรงอาหารในปีนี้มีบาทหลวงพงษ์เกษม สังวาลเพชร เป็นผู้จัดการ ซิสเตอร์ กฤษฎี ชื่นชมน้อย เป็นครูใหญ่ มีนักเรียนทั้งหมด 873 คน ครู 38 คน

ปี 2532 บาทหลวงพงษ์เกษม สังวาลเพชร ได้รับคำสั่งย้ายไปประจำที่อื่น บาทหลวงธีรวัฒน์ เสนางค์นารถ ได้มารับนตำแหน่งผู้รับใบอนุญาตผู้จัดการและมีซิสเตอร์ กฤษฎี ชื่นชมน้อย เป็นครูใหญ่ปีนี้ได้มีการปรับปรุง พื้นที่ให้เป็นที่เรียบร้อย ทำถนนคอนกรีต เสริมทางน้ำ และปรับปรุงสนาม ในปีนี้มีนักเรียนเพิ่มขึ้นเป็น 926 คน ครู 38 คน

ปี 2533 ซิสเตอร์กฤษฎี ชื่นชมน้อย ได้รับคำสั่งย้ายไปประจำที่อื่น โดยซิสเตอร์โนรา ระดมกิจ มารับตำแหน่งเป็นครูใหญ่แทน ปีนี้มีนักเรียนทั้งหมด 1,002 คน ครู 40 คน

ปี 2534 ซิสเตอร์โนรา ระดมกิจ ได้รับคำสั่งย้ายไปประจำที่อื่น มีซิสเตอร์สุวรรณรัตน์ ทรงศักดิ์ศรี มาปฏิบัติหน้าที่แทนในปีการศึกษา 2534 ได้จัดระบบการบริหารให้สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้น โดยแบ่งอำนาจ และหน้าที่รับผิดชอบตามระบบสายงาน เพื่อให้งานดำเนินไปอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ในปีนี้มีนักเรียน 1,164 คน ครู 47 คน เดือนพฤศจิกายน ซิสเตอร์สุวรรณรัตน์ ทรงศักดิ์ศรี ได้รับคำสั่งย้ายไปประจำที่อื่น มีซิสเตอร์ระเบียบ ยิ่งยืนมาปฏิบัติหน้าที่แทน

ปี 2535 ซิบเตอร์ระเบียบ ยิ่งยืน ได้รับคำสั่งย้ายไปประจำที่อื่น บาทหลวงธีรวัฒน์ เสานางค์นารถ จึงได้ดำรงตำแหน่งครูใหญ่แทน ปีนี้มีนักเรียน 1,280 คน ครู 58 คน

ปี 2538 การดำเนินงานของโรงเรียนมีความก้าวหน้ายิ่งขึ้น ได้ปรับปรุงหลายด้าน ได้แก่

• ปรับปรุงสนามฟุตบอล จัดถมดินให้สูงขึ้นป้องกันน้ำท่วม รวมทั้งถนนเข้าสู่โรงเรียน เทคอนกรีต ให้สูงขึ้น โดยรอบ รวมทั้งตึกอนุบาลด้วย
• ซ่อมแซมอาคารเรียน 5 ชั้นเพื่อปรับปรุงให้เป็นห้องปฏิบัติการต่างๆตามความเหมาะสม
• จัดห้องคอมพิวเตอร์เพื่อเสริมการเรียนการสอนให้ก้าวไกลไปกับยุคปฏิรูปเพื่อให้เด็กมีคุณภาพและประสิทธิภาพดีขึ้น ปรับปรุงหน้าอาคารเรียน โดยเฉพาะบริเวณเสาธงอย่างสวยงาม

ปี 2539 การดำเนินงานของโรงเรียน มีความก้าวหน้ายิ่งขึ้นได้มีการปรับปรุงในด้านต่างๆดังนี้

• ก่อสร้างห้องสหกรณ์เพื่อเป็นสวัสดิการสำหรับครูและนักเรียน
• ปรับปรุงห้องนาฏศิลป์
• ปรับปรุงและตกแต่งสนามหน้าโรงเรียนให้สวยงามยิ่งขึ้น
• ปรับปรุงและตกแต่งบริเวณอาคารสถานที่ของนักเรียนระดับอนุบาลให้ดูสวยงามและปลอดภัยสำหรับนักเรียนอนุบาลมากยิ่งขึ้น
• จัดทำห้องคอมพิวเตอร์ เพิ่มอีก 1 ห้องเรียน เพื่อให้นักเรียนระดับประถมศึกษาตอนต้นได้มีโอกาสรู้ถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในปัจจุบัน

ปี 2540 บาทหลวงศรีปราชญ์ ผิวเกลี้ยง ดำรงตำแหน่งผู้รับใบอนุญาตผู้จัดการ และซิสเตอร์ วรรณวิมล ย้ายไปประจำที่อื่น ซิสเตอร์สุภาวดี คำสำราญ มาเป็นครูใหญ่ มีจำนวนนักเรียน 1,915 คน

ปี 2541 มีจำนวนนักเรียน 2,331 คน ครู 173 คน ครูพี่เลี้ยง 12 คน ได้ดำเนินการก่อสร้างอาคารเรียน 6 ชั้น 1 หลัง สระว่ายน้ำ ปรับปรุงต่อเติมอาคารเรียนอนุบาล 2 ชั้น เป็น 3 ชั้น เพื่อใช้เป็นตึกอำนวยการ ในปี 2543 สร้างศาลาอเนกประสงค์ จำนวน 2 หลัง เพื่อใช้เป็นที่พักผ่อนและทำกิจกรรมต่างๆ ปรับปรุงบริเวณสนามฟุตบอล ให้ได้มาตรฐานและสนามบาส 2 สนาม สนามวอลเลย์บอล 1 สนาม ปรับปรุงสวนหย่อมและสวนสุขภาพ มีบรรยากาศที่ร่มรื่น มีการปรับปรุงพัฒนาอาคาร สถานที่อย่างต่อเนื่อง

ปี 2543 คุณพ่อเกรียงศักดิ์ โกวิทวานิช ได้รับมองหมายให้ดำรงตำแหน่งผู้ลงนามแทนผู้รับใบอนุญาต และผู้จัดการ

ปี 2546 บาทหลวงไพฑูรย์ หอมจินดา ดำรงตำแหน่งผู้ลงนามแทนผู้รับใบอนุญาต ซิสเตอร์พัชรา นันทจินดา เป็นครูใหญ่ จำนวนนักเรียน 3,228 คน ครู 122 คน ครูพี่เลี้ยง 21 คน โรงเรียนได้พัฒนาการสอนตามพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พุทธศักราช 2544 จนเป็นที่ยอมรับของชุมชน และโรงเรียนในเขต 4 จึงมีโอกาสขยายการศึกษาออกไปเป็น 12 ปี เพื่อสนองต่อการจัดการศึกษาขั้นพื้นฐานได้เปิดสอนระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย เริ่มมัธยมศึกษาปีที่ 4 เป็นปีแรก ถึงแม้ว่าโรงเรียนได้รับการตรวจประเมินคุณภาพภายนอกของ สมศ.แล้ว โรงเรียนก็ยังมุ่นมั่นเพื่อพัฒนาคุณภาพการศึกษาเพื่อเป็นแนวทางในการประเมินคุณภาพในระยะต่อไป

ปี 2547 ผู้ดำรงตำแหน่งผู้ลงนามแทนผู้รับใบอนุญาตคือ บาทหลวงไพฑูรย์ หอมจินดา ซิสเตอร์พัชรา นันทจินดา เป็นครูใหญ่ มีนักเรียน 3,552 คน ครู 122 คน ครูพี่เลี้ยง 20 คน โรงเรียนได้รับเลือกเป็นผู้แทนโรงเรียนของสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษากรุงเทพมหานคร เขต 2 ในเขตลาดกระบัง เพื่อประสานความร่วมมือในการดำเนินงานการจัดการศึกษา สู่เขตพื้นที่ให้บริการจัดการการศึกษาให้มีประสิทธิภาพและได้ดำเนินโครงการ ความร่วมมือในการจัดการศึกษาคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกับสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบังและสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) อย่างปลอดภัย

ปี 2548 ผู้ดำรงตำแหน่งผู้ลงนามแทนผู้รับในอนุญาตคือ บาทหลวงไพฑูรย์ หอมจินดา บาทหลวงสุขุม กิจสงวน ดำรงตำแหน่งครูใหญ่ มีนักเรียน 3,270 คน ครู 130 คน พี่เลี้ยง 20 คน โรงเรียนได้มีการพัฒนาการศึกษาขึ้นทั้งระบบ และในปีนี้ ได้จัดทำธรรมนูญโรงเรียนเพื่อเป็นแผนงานในการปฏิบัติงานปีการศึกษา 2548 – 2550

และในปัจจุบัน โรงเรียนมาเรียลัยยังเป็น ศูนย์กลางของนักเรียนทุกศาสนา ซึ่งทางโรงเรียนได้เปิดการเรียนการสอน ถึง 5 ระดับชัน ซึ่งแบ่งเป็น อนุบาล ประถมต้น-ปลาย มัธยมต้น-ปลาย