Az iskola 20. század eleji történetének legfontosabb eseménye az új kollégiumi épületek felépítése. Az 1910-es években az „első világháború véres hullámai már a kollégium modern épületének új falait ostromolják”. Az 1920/21-es tanévben tanítottak először román irodalmat az iskolában, ekkor vették le a „Református Kollégium” feliratot is. A második világháború ideje alatt az épületet át kellett adniuk katonai kórháznak.

1948-ban az egyházi javakat államosították. A Tanügyi-Reform értelmében megszűnt a magán- és felekezeti iskola, a továbbiakban a tanintézeteket az állam tartotta fenn, irányította és ellenőrizte. A következő években az iskola különböző neveket viselt: Marosvásárhelyi Magyar Fiúlíceum, 2-es számú Magyar Tannyelvű Fiúlíceum, Josif Rangheţ Magyar Tannyelvű Fiúlíceum. 1956-ban Bolyai Farkas halálának centenáriumának évében az intézményt a hajdani tanárról nevezték el. 1957-ben a kollégium 400 éves múltját ünnepelték. Ez az év jelentős változásokat indított el: megszűnt az iskola fiú jellege, lányokat is fölvettek az elemi osztályokba. Az épület elé parkot létesítettek, ahol felavatták a két Bolyai szobrát.

Az egyházi és világi elöljárók jelenlétében 1908. szeptember 10-én megtartott ünnepélyt az elöljárósági gyűlések jegyzőkönyve részletesen ismerteti. A szokástól eltérően az alapkőletétel nem előzte meg a tényleges építkezést, hiszen az esemény napján az új épület Bolyai tér felőli homlokzata már elérte a második emeleti szintet, a Bolyai utcára néző szárnyán pedig szeptember elsejétől a fedélszéket rakták, a jobb oldali szárny fala pedig többnyire elérte a második emeletet. A régi bentlakás épületétől számított mintegy 20 m hosszúságú helyen, ahol a régi auditórium barokk épületének egy részét lebontották a nyár folyamán, az alapozási munka folyt. Itt, a közbelső főfalba, az utolsó pincebejárótól jobbra, körülbelül egy méternyi távolságra helyezték el az 1 méter hosszú, 80 cm széles és 60 cm magas kolozsvári (magyarvistai) fehér homokkőből készült alapkövet.

Kollégiumi időkapszula

A rézhengerbe helyezett üveghengerben teljes épségben megmaradtak az oda elhelyezett tárgyi emlékek. Ezek közül a legfontosabb az alapkőletétel pergamenre (kutyabőrre) írt okmánya, melynek szövegét Lakatos Samu tanár írta, s a rajta lévő rajzot a kollégium új épületéről Gulyás Károly rajztanár készítette. A dokumentumot aláírták az egyházkerület vezetői, a kollégium elöljáróságának tagjai, a kollégium minden munkása, a művezető mérnökök és a vállalkozó. Ezt körülcsavarták az aznap megjelent helyi és budapesti újságokkal. Szám szerint 11 hírlap került bele: Marosvásárhelyről az Ellenőr, Székely Lapok és Székely Ellenzék aznap megjelent példányait és egy augusztusi Vasárnap című egyháztársadalmi családi lapot választották, valamint Budapestről a Budapest, Budapesti Hirlap, Egyetértés, Pesti Hirlap, Az Ujság, Pesti Napló, Magyarország című lapok 1908. szeptember 9-én megjelent számait tették el az útókornak. A „forgalomban lévő arany, réz, nikkel és ezüstpénzekből” is van egy-egy teljesen új, összesen 9 darab érme, korona és fillér…. Jegyzőkönyvben 10 db van: s egy-egy darab 20, 10, 5, 2 és 1 koronás, továbbá 20, 10, 5, 2 és 1 filléres, teljesen új pénzzel együtt. Ezek mellett az 1907/1908-as tanévre vonatkozó Kollégiumi Értesítő is helyet kapott, melyre a jegyzőkönyvekben nem volt utalás.

Az építtető kollégiumi elöljáróság ezekkel a gondolatokkal zárta az alapkőletétel eseményének leírását: „Az utolsó szavak elhangzása után kőmíves segédek jelentek meg s hozzáfogtak az alapkő befalazásához, miközben az ünneplő közönség a Szózat hangjai mellett távozott az ünnepélyről. Az alapkövet ezután az inspektor professzor és építész felügyelete mellett, nyomban egészen befalazták, eltették a jövő nemzedék számára, hogy évszázadok múltával a kollégium, az anyaszentegyház s a magyar haza dicsőségéről beszéljen, akár az idők vihara, a fényes múltat elsötétítő pusztulás fogja majd napfényre vetni ismét, akár a hálás utódok emelik Isten szabad ege alá, hogy helyét még díszesebbnek engedje át s ezáltal még fényesebb jövőnek vesse meg alapját.”