Το 3ο Λύκειο Βύρωνα ιδρύθηκε και λειτούργησε το σχολικό έτος 1982-1983 για πρώτη φορά σε απογευματινή βάρδια στο ιδιωτικό σχολείο «Κολιαράκη» στην περιοχή του Αγίου Αρτεμίου.
Το σχολικό έτος 1983-1984 μεταφέρθηκε και λειτούργησε σε απογευματινή βάρδια στο Δημοτικό σχολείο που βρίσκεται στον Υμηττό απέναντι από την Παπαστράτειο Σχολή.
Το 1984-1985 περατώθηκαν οι εργασίες του νεόδμητου κτηρίου του 3ου Γυμνασίου-Λυκείου Βύρωνα επί της οδού Ταταούλων 2 στην περιοχή του Θεάτρου Βράχων (πρώην Νταμάρια) το οποίο εγκαινιάστηκε από τον τότε Υπουργό Παιδείας και Θρησκευμάτων κ. Απ. Κακλαμάνη, την 4/4/1985. Από τότε λειτουργούσε έως την 4η Ιουλίου 2014 σε αυτό το κτήριο και από το σχολικό έτος 1997-1998 σε πρωινή βάρδια με την προσθήκη αιθουσών.
Στις 14/7/2014 μεταστεγάστηκε στο κτήριο του πρώην 4ου Λυκείου Βύρωνα με μεγάλες δυσκολίες, πολύ κόπο και με ελλείψεις. Σήμερα μπορούμε να πούμε ότι οι περισσότερες από αυτές τις ελλείψεις, με συνεχή αγώνα, έχουν καλυφθεί αν και μένουν πολλά ακόμη που πρέπει να γίνουν.
Από το 1984 που αποφοίτησαν οι πρώτοι μαθητές του Λυκείου μας μέχρι και σήμερα, η συντριπτική πλειοψηφία των αποφοίτων συνέχισε η συνεχίζει σε Ανώτατα Εκπαιδευτικά Ιδρύματα της χώρας με ιδιαίτερη επιτυχία.
Διαθέτει Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, Εργαστήριο Χημείας πλήρως εξοπλισμένο, 2 Εργαστήρια Πληροφορικής, αίθουσα τεχνολογίας, αίθουσα πολλαπλών χρήσεων, αίθουσα Βιβλιοθήκης και κλειστό Γυμναστήριο από κοινού με τα υπόλοιπα σχολεία της περιοχής (Κλειστό Εργάνης).
Σήμερα λειτουργεί με συνολικά 12 τμήματα γενικής παιδείας και όλες τις ομάδες προσανατολισμού.
