L'école Sainte-Marie était une école de garçons dans la paroisse Immaculée-Conception de Trois-Rivières. Elle fut dirigée par les Frères des Écoles chrétiennes de 1890 à 1914, puis par les Filles de Jésus de 1924 à 1964.
En mars 1890, l'évêque de Trois-Rivières, Mgr Louis-François Laflèche, s'adressa aux commissaires d'école pour demander qu'une succursale des Frères des Écoles chrétiennes soit établie au nord de la ville. Au début d'avril, la Commission scolaire fit l'acquisition de la propriété de Richard Ferron (ou Dupont), à l'angle des rues Sainte-Marie et Niverville, pour la somme de 1 800 $. Il s'agissait d'un terrain et d'une modeste maison d'un seul étage mesurant 37 pieds sur 28. Dès septembre suivant, les Frères des Écoles chrétiennes prenaient en charge la nouvelle école de garçons Notre-Dame.
Deux ans plus tard, l'établissement était déjà insuffisant: sur 150 à 200 enfants d'âge scolaire, seulement 92 pouvaient être admis dans l'espace disponible. Puis, en février 1900, l'inspecteur d'écoles Évariste Béland recommanda la construction d'une nouvelle école puisque, faute d'espace, 108 des 200 enfants dans le quartier Notre-Dame n'avaient pu être admis en septembre 1899. Dès juin suivant, la Commission scolaire demanda des soumissions pour la construction d'une nouvelle maison d'école de deux étages, avec un clocheton, pouvant contenir quatre salles de classe. L'école Sainte-Marie - nom qu'on lui donna en 1913 - put ainsi répondre aux besoins durant un peu plus d'une dizaine d'années. En 1914, l'édifice ne pouvait plus loger la population scolaire du quartier en pleine croissance, malgré les salles de classes supplémentaires aménagées dans le grenier, dont celle d'Irène Gervais. Les élèves de la paroisse Notre-Dame-des-Sept-Allégresses déménagèrent dans la nouvelle école Notre-Dame-des-Pins, à l'angle des rues Saint-François-Xavier et de Foix.
Au cours des dix années suivantes, la direction de l'école Sainte-Marie passa des frères (frère Rémus, 1914-1919) aux laïques (monsieur Lecoarnec, 1919-1920), puis encore aux frères (1920-1921) et aux laïques (Gracia Gervais-Trottier, 1921-1924). En 1924, désirant plus de stabilité dans la direction de cet établissement, la Commission scolaire fit appel aux Filles de Jésus qui envoyèrent aussitôt trois religieuses: sœur Saint-Jouvin, directrice (1924-1946), sœur Sainte-Rolande Marie et sœur Marie-Alphée de Jésus.
Suite à une rencontre entre le premier ministre Maurice L.-Duplessis et les commissaires de la Commission des écoles catholiques (C.É.C.) de Trois-Rivières, en 1951, le surintendant de l'Instruction publique, Omer-Jules Désaulniers, annonça que le gouvernement Duplessis accordait deux généreuses subventions aux écoles de Trois-Rivières, dont l'une pour la reconstruction de l'école Sainte-Marie. La vieille maison d'école fut donc démolie et remplacée par un édifice moderne, en brique, inauguré le 30 avril 1952 par le premier ministre Duplessis et l'évêque du diocèse, Mgr Georges-Léon Pelletier. Douze ans plus tard, en 1964, les Filles de Jésus quittaient l'école Sainte-Marie.
Durant les années 1970, l'ancien établissement scolaire logea le COFI (Centre d'orientation et de formation des immigrants) de la Mauricie mis sur pied pour enseigner le français aux immigrés vietnamiens recueillis sur les « boat people » après le départ des Américains du Vietnam. L'édifice, maintenant connu sous le nom de Carrefour Niverville, loge présentement des services du Centre hospitalier régional de Trois-Rivières.