מבנה האבן של בית הספר נבנה בתחילת שנות ה-40 במתחם של בית הספר היסודי בשנים הראשונות, עד להקמת מבנה האבן, למדו הילדים באוהלים ובצריפי עץ, אדריכל המבנה שילב בתכנית הבניין את המראה המזרחי, על ידי בניית שלוש כיפות אבן מעל כיתות הלימוד, בקיר האחורי (המערבי) של חדרי הכיתות יש חלונות צרים וארוכים, שאפשרו משב רוח מרענן בקיץ, לילדים היושבים בכיתות.
במשך שנים רבות, היו בחדר הטבע תצוגות שונות בתחום הזואולוגיה פוחלצים של ציפורי ארץ וישראל, אוסף חרקים ופרפרים, היו שם גם ספרים רבים בתחום הבוטניקה ובהם מידע על צמחי ארץ ישראל. מדי שנה, “ביום האילן”-בט”ו בשבט, נערכה בחדר הטבע תחרות בין תלמידי בית הספר לזיהוי עצים. המרפסת של המבנה, בנויה לכל אורכה של חזית הבניין, והיא הייתה המקום שבו התקיימו ויכוחים ושיחות, ואפילו משחקי “קלאס” בהפסקות. במבנה הזה למדו ילדי נהלל מאז הדור השני של היישוב. וגם היום, בני הדור החמישי ממשיכים ללמוד בו.