Den påstådda misshandeln inträffade den 2 juli, men hennes föräldrar upptäckte det för bara några dagar sedan efter att hon klagade på magont och fördes till sjukhus.
Under tiden har hundratals föräldrar protesterat utanför skolan, dragit ner dess portar och ropat paroller.
Polisen har registrerat ett fall, men de har ännu inte gjort några gripanden.
BBC: s Andrew North i Delhi säger att det är det senaste i en serie sexuella övergrepp fall som har gjort rubriker i Indien.
Siffror visar att fler våldtäkter rapporteras i allmänhet, vilket är ett tecken på att brottet tas på större allvar, våra korrespondentrapporter. Men Indiens tröga rättssystem innebär att det kan ta år för offren att få rättvisa.
Ny premiärminister Narendra Modi har lovat nolltolerans mot brott mot kvinnor, men våld och diskriminering av kvinnor förblir djupt förankrade i samhället.
Flickan påstods ha våldtagits av en säkerhetsvakt och en gymnastiklärare, men eftersom det finns flera vakter och gym instruktörer i skolan, polisen säger att de försöker identifiera de skyldiga, BBC Hindis Imran Qureshi rapporter från Bangalore.
När nyheten om händelsen blev offentlig samlades hundratals föräldrar utanför skolan och protesterade mot skolledningens påstådda okänslighet.
"De har hanterat det väldigt shoddily", sade Vivek Sharma, förälder till en pojke som studerar i skolan.
På torsdag höll skolordförande Rustom Kerawala ett möte med föräldrarna där han erbjöd sina "hemliga ursäkter" och lovade "fullständigt samarbete" med polisutredningen.
Granskningen av sexuellt våld i Indien har ökat sedan 2012 års gängvåldtäkt och mord på en student på en buss i Delhi.
Det brutala brottet ledde till en massiv skandal i landet och tvingade regeringen att införa hårdare antivåldtäktslagar, inklusive dödsstraff i sällsynta fall.
Men lagen verkar ha misslyckats med att verka avskräckande. Statistik från National Crime Records Bureau för 2013 visar att en våldtäkt rapporterades var 21:e minut.
En sexårig skolflicka har tydligen våldtagits av två anställda på en framstående skola i den södra indiska staden Bangalore, säger polisen.