Pierwsza wzmianka o szkole parafialnej w Grabownicy pochodzi z 1597 roku. Dzieci uczyły się wówczas w drewnianym budynku, postawionym przez ówczesnego proboszcza, księdza Stanisława Chmielowskiego. Podczas najazdu tatarskiego w czerwcu 1624 roku szkoła została spalona. Dane z 1640 roku wskazują, że wkrótce postawiono nowy budynek. W 1851 roku zorganizowano przy kościele po raz pierwszy szkołę ludową. Został do niej przydzielony specjalny (świecki) nauczyciel. Dane z lat 1881 oraz 1890 potwierdzają, że była to placówka jednoklasowa.

Dzieje oświaty grabownickiej nabrały nowej jakości w 1908 roku, kiedy to postawiono z cegły nowy budynek szkolny. Był to obiekt parterowy, o dwóch izbach lekcyjnych i mieszkaniem dla kierownika. Placówka prowadziła działalność na poziomie dwóch klas. Po dwudziestu latach od wybudowania obiektu, czyli w 1928 roku, dokonano znaczącej zmiany. Szkoła stała się sześcioklasową, a nauczanie prowadziło dwóch nauczycieli. W latach 1938–1942 prowadzono działania na rzecz rozbudowy szkoły. Wydłużono korytarz, dostawiono dwie sale lekcyjne, a także dodano piętro.

Ciężkie chwile „przeżywała” szkoła w sierpniu 1944 roku, kiedy to została mocno uszkodzona przez pociski armatnie. Pomimo wielu niedogodności naukę rozpoczęto jeszcze w tym samym roku. Co istotne sukcesywnie podnoszono standardy funkcjonowania. Pod koniec 1945 roku zakończono montaż instalacji gazowej. We wrześniu 1946 roku oddano do użytku dwie sale i korytarz na piętrze, dzięki czemu budynek posiadał sześć pomieszczeń dydaktycznych. Bardzo ważnym dla całej braci szkolnej dniem okazał się 4 marca 1947 roku, kiedy zakończono elektryfikację obiektu. W 1950 roku uroczyście otwarto boisko szkolne, 4 września 1953 roku zainstalowano w budynku telefon, a po trzech latach – dzwonki elektryczne. Przystąpiono do prac nad wykonaniem wodociągu i kanalizacji, które ukończono w 1958 roku. Prace remontowe zakończono w 1957 roku – budynek składał się z ośmiu klas lekcyjnych i sali gimnastycznej.

Nie sposób nie wspomnieć, iż w latach 1945–1950 funkcjonowała w Grabownicy szkoła naftowa, zaś w latach 1946–1950 średnia szkoła zawodowa.

Wielkie chwile przeżywała brać szkolna, a zarazem cała społeczność wsi, w dniu 14 czerwca 1964 roku, podczas obchodów 20-lecia PRL. Z tej okazji zorganizowano zjazd wychowanków szkoły. Na spotkanie przybyło około 900 osób. Podczas uroczystości odbyło się odsłonięcie pamiątkowej tablicy, a także wręczenie drużynie harcerskiej sztandaru. Sporą atrakcją było widowisko obrzędowe pod tytułem „Wesele Grabownickie”.

O znaczeniu i popularności szkoły w regionie brzozowskim mógł świadczyć fakt, że 7 września 1964 roku odwiedził ją minister oświaty Wacław Tułodziecki.

18 sierpnia 1967 roku rozpoczęto prace związane z rozbudową szkoły. Nowe skrzydło budynku oddano do użytku 10 stycznia 1970 roku. Zaczęto również remontować starą część obiektu. Uroczyste oddanie budynku do użytku odbyło się 27 sierpnia 1972 roku. Pedagodzy i uczniowie mieli odtąd do dyspozycji trzy pracownie oraz jedenaście klasopracowni. „(…) Ponadto szkoła posiada bibliotekę, gabinet lekarski, salę harcerską, izbę pamiątek, pokój nauczycielski, kancelarię, dwie szatnie, kuchnię, umywalnię z natryskami oraz zastępczą salę gimnastyczną o wymiarach 11 × 8 m. (…) Obiekt szkolny jest osiatkowany (…) szkoła posiada ubikacje w budynku, wodę oraz centralne ogrzewanie. (…) Z dniem 1 września szkoła posiada świetlicę.

Warto również odnotować, iż 10 maja 1972 roku Rada Pedagogiczna wystąpiła do Kuratorium Oświaty w Rzeszowie z wnioskiem o nadanie szkole imienia Marii Konopnickiej, natomiast 1978 roku Komitet Rodzicielski wyszedł z inicjatywą ufundowania szkole podstawowej sztandaru. Jego uroczyste wręczenie odbyło się 1 czerwca 1979 roku.

Wzrost liczby uczących się dzieci spowodował, że w 1989 roku rozpoczęto kolejną rozbudowę obiektu szkolnego. Prace zostały zakończone w październiku 1990 roku: Uzyskaliśmy 200 m² dodatkowej powierzchni, tzn. trzy sale lekcyjne, pomieszczenie na kancelarię oraz dolny hol. Wygospodarowano również pomieszczenie na gabinet lekarski, terapii. Szkoła posiada obecnie 16 klasopracowni, bibliotekę oraz inne pomieszczenia pomocnicze.

W marcu 1994 roku rozpoczęto działania zmierzające do podłączenia w budynku nowej, ekologicznej, w pełni zautomatyzowanej kotłowni centralnego ogrzewania. Jej oddanie do użytku nastąpiło 3 października tegoż roku.

Ważnym przedsięwzięciem była rekonstrukcja dachu szkoły. Prace remontowe, trwające od 4 lipca do 1 września 1996 roku, polegały na ociepleniu strychu, wymianie więźby dachowej i blachy. Dwa lata później, w okresie wakacyjnym, budynek został poddany kolejnemu remontowi. Tym razem wymieniono okna, drzwi wewnętrzne oraz zewnętrzne. Ponadto ocieplono ściany zewnętrzne, wykonano elewację i położono dywanik asfaltowy na drodze dojazdowej. W roku 2000 oddano do użytku nowy pion sanitarny.

Z dniem 1 września 1999 roku poczęło funkcjonować Gimnazjum w Grabownicy Starzeńskiej, natomiast od września 2004 roku placówka stała się jednym z dwóch podmiotów Zespołu Szkół w Grabownicy Starzeńskiej.

W dniu 8 września 2007 roku odbyło się oddanie do użytku nowego kompleksu sportowo-dydaktycznego. W skład segmentu wchodzi sala sportowa o wymiarach 12 × 24 metry wraz z zapleczem (szatnie, natryski, toalety, sala do gimnastyki korekcyjnej, pokój nauczycieli), zaś na piętrze znajdują się pomieszczenia dydaktyczne: biblioteka, sala komputerowa, sala do zajęć wyrównawczych w połączeniu z pracownią plastyczną oraz sanitariaty. Budynek posiada osobną kotłownię.