Skolens eldste del ble oppført i 1893. Men allerede i 1903-1904 ble den utvidet. I 1931 startet en større ombygging, ved arkitekt Erling Ross. Denne sto ferdig i 1933 og hadde plass til tannklinikk og folkebad. I 1964 ble skolen igjen utvidet med et tilbygg, ved kommunearkitekten i Fana. Dette bygget ligger på oversiden av den gamle skolebygningen, og inneholder klasserom, aktivitetsrom, musikkrom, kontorer, lærerværelse, materialrom etc. I 1990 fikk skolen ny gymsal. Enda et nybygg kom i 1993, ved kommunearkitektene Kjell Brun og Odd Sørhus. Dette tilbygget fikk Bergen kommunes byggeskikkspris. Bygningskomplekset ved Kirkevoll skole dokumenterer skolebygningshistorie over en periode på hundre år.