Die Gemeinde Heinersdorf erbaute 1923 einen Wasserturm, der bei seiner Fertigstellung technologisch veraltert war und deshalb nie in Betrieb genommen wurde. Um das Grundstück sinnvoll zu nutzen, waren Erweiterungsbauten zu einem Heinersdorfer Rathaus geplant. Aus finanziellen Gründen entschloss sich die Gemeinde dann aber zu einem Schulneubau, der die alte Dorfschule ablösen sollte.
Während des zweiten Weltkrieges dienten der Turm und die Schule als Flaggstützpunkt, Lazarett und Kornspeicher. Nach 1945 errichteten die sowjetischen Streitkräfte zunächst in Teilen des Wasserturms, später im gesamten Gebäude einen militärischen Stützpunkt.
Das Gebäudeensemble, bestehend aus der Schule, der Turnhalle und des Wasserturms ist denkmalgeschützt.
Da der Wasserturm ein weithin sichtbares Wahrzeichen von Heinersdorf und insbesondere unserer Schule ist, erfolgte im Jahr 1996 die Umbenennung in die „Grundschule am Wasserturm“.
Im Zeitraum von 2001 bis 2005 wurde die Schule grundsaniert und den räumlichen Bedürfnissen einer 1,5-zügigen Grundschule angepasst. 2014 erfolgte eine räumliche Erweiterung durch einen Ergänzungsbau. Aufgrund der steigenden Schülerzahlen entwickelte sich die Schule in den letzten Jahren zur Vierzügigkeit.
Von Dezember 2020 bis zum Juli 2022 bewirtschaftete die Grundschule am Wasserturm den modularen Ergänzungsbau in der Rennbahnstraße 45 als Filiale. Mit dem Übergang in die Eigenständigkeit im August 2022 verlieben die fünften und sechsten Klassen am ehemaligen Filialstandort, so dass im letzten Schuljahr die Jahrgangsstufen 1-4 an unserer Schule unterrichtet wurden. Seit August 2024 haben wir wieder eine fünfte und sechste Jahrgangsstufe.