Fundado em 1921, o Colégio Sagres, como o conhecemos hoje, teve sua origem na Escola Nun'Álvares, criada em homenagem a Nuno Álvares Pereira — conhecido santo português, nomeado por D. João como o Santo Condestável (1360–1431), ou seja, comandante supremo do exército. Nuno conduziu as tropas portuguesas a repetidas vitórias, desempenhando papel fundamental na crise de 1383–1385, sendo consagrado na Batalha de Aljubarrota, que assegurou a independência de Portugal em relação a Castela. Em sua memória, na entrada principal da instituição, encontra-se um painel de azulejos azuis que retrata o Mosteiro da Batalha — monumento cuja construção teve início em 1386, por ordem do rei D. João I de Portugal, como forma de agradecimento à Virgem Maria pela vitória sobre os castelhanos.
Já em 1939, a Escola da Casa de Portugal foi fundida à Escola Nun’Álvares, passando a oferecer os segmentos do Jardim de Infância e do Primeiro Segmento (antigo curso primário). A instituição contava com uma infraestrutura que incluía Biblioteca, Caixa Escolar, Cooperativa, Clube de Leitura, Pelotão de Saúde e a Liga da Bondade. Em 1960, na mesma sede, foi criado o Ginásio Sagres, com a finalidade de ministrar o Ensino Fundamental (Anos Finais), antigo curso ginasial.
O nome da instituição remete à Escola de Sagres, fundada no século XV pelo infante Dom Henrique, com o objetivo de estimular as grandes navegações portuguesas. Nessa escola, eram ministradas disciplinas como Astronomia, eografia e cartografia, por professores de diversas partes da Europa, com o propósito de preparar os navegadores a serviço do infante.
Em 2012, a instituição foi adquirida pelo Liceu Literário Português — importante entidade dedicada à difusão da cultura luso-brasileira e à promoção do ensino e da instrução.
Consagrado no Rio de Janeiro como modelo de seriedade e eficiência, o Colégio Sagres atua nos seguintes segmentos: