تأسَّست مدرسة الشهید مطهری العلیا، التی کانت تُعرف سابقاً بمدرسة الناصری أو مدرسة السبهسالار العلیا، على ید المرحوم میرزا حسین‌خان السپهسالار، الامیر الأعظم لـ ناصرالدین‌شاه القاجاری، فی عام ۱۲۵۷ هـ.ش/۱۲۹۶ هـ.ق/۱۸۷۸ م، کمرکزٍ تعلیمی یماثل الأزهر فی مصر، وبُنیت على أساس نظام الوقف.
بدأ هذا المرکز نشاطه فی عام ۱۲۷۱ هـ.ش/۱۳۱۳ هـ.ق/۱۸۹۱ م بهدف الاستفادة من العلوم الحدیثة لتطویر المعارف الإسلامیة. وفقاً لرسالة الوقف، کان الطلاب یدرسون العلوم النقلیة والعقلیة فی المدرسة. تُعدُّ هذه المؤسسة من أقدم مراکز التعلیم العالی فی إیران، حیث کانت موقعاً مؤقتاً لکلیة الإلهیات والمعارف الإسلامیة بجامعة طهران عند تأسیسها عام ۱۳۱۳ هـ.ش تحت اسم "کلیة المعقول والمنقول".
فی عام ۱۳۴۸ هـ.ش، تم اعتماد البرامج التعلیمیة لدورة التدریس فی العلوم الدینیة بمدرسة السبهسالار العلیا على مستوى البکالوریوس فی تخصصی "علوم القرآن والفقه الإسلامی" و"الکلام والحکمة الإسلامیة" من قبل وزارة العلوم والتعلیم العالی آنذاک. استمر هذا الاتجاه حتى قیام الثورة الإسلامیة عام ۱۳۵۷ هـ.ش.
بعد الثورة، ومع استشهاد آیة الله الأستاذ مطهری (ره)، تغیر اسم المدرسة إلى "مدرسة الشهید مطهری العلیا"، وبدأت مرحلة جدیدة فی حیاتها مصحوبة بخطط تعلیمیة وتربویة مبتکرة.
