Fue en enero de 1901 cuando una lluvia torrencial puso en evidencia el peligroso estado de las cubiertas de la Hospedería de Santa Cruz, donde se encontraba instalado de manera provisional el Instituto de Segunda Enseñanza (actual Zorrilla) hasta la construcción de su edificio definitivo. La solución de urgencia fue trasladarlo a la Universidad, donde, sin embargo, se carecían de aulas suficientes, no en vano Dibujo tuvo que impartirse en la Escuela de Comercio, y Gimnasia, en la Sociedad Filantrópica de Enseñanza (calle Duque de Lerma), mientras los Gabinetes y Laboratorios de Física, Química, Agricultura e Historia Natural permanecían en Santa Cruz pero a salvo de todo peligro.

Tales limitaciones, agravadas por el incremento de matrícula que supondría tanto el aumento de asignaturas en los estudios de Bachillerato como la incorporación de los Estudios Elementales de Comercio y Magisterio, llevó al rector de la Universidad de Valladolid a gestionar la concesión del antiguo Colegio de San Gregorio, para lo que fueron necesarias algunas obras de adaptación a cargo del afamado arquitecto Teodosio Torres. El 10 de enero de 1902, los alumnos del Instituto se trasladaban, también de manera provisional, al emblemático edificio, que desde 1933 es sede del Museo Nacional de Escultura, donde permanecerán hasta 1907. Como dejó escrito su entonces director, Policarpo Mingote y Tarazona, el Ministerio terminó cediendo la planta principal del antiguo Colegio, después de superar las comprensibles reticencias: «No se trataba de que lo habitasen durante el día ochenta o cien alumnos, hombres ya, sino seis o siete centenares de jóvenes cuya edad fluctúa entre los diez y diez y seis años; la edad de la irreflexión».

Finalmente, sin embargo, el Ministerio cedió y, tras las oportunas reformas, costeadas al 50% por la Diputación Provincial de Valladolid, el 10 de enero de 1902, continúa Mingote, «entrábamos gozosos (...), habilitadas cuatro cátedras, los gabinetes y el laboratorio, y dos meses después disponíase de lo necesario, es decir, de una cátedra más, Salón de Señores Profesores y Biblioteca, Dirección, Secretaría y Archivo. Algo todavía, aunque no mucho, se tardó en habilitar las habitaciones destinadas a vivienda del Conserje y del Portero». Fueron, en total, cuatro y años y medio los que pasaron diariamente en la planta principal de San Gregorio seiscientos alumnos oficiales, que llegarían a mil contando los no oficiales durante los exámenes ordinarios y extraordinarios. Cuatro años y medio no exentos, sin embargo, de percances.

Y es que, si en marzo de 1903 fue necesario reponer numerosas tejas en la cubierta del lado oriental, en agosto del año siguiente tuvieron que ajustar y componer casi todos los elementos del artesonado de una de las cátedras, operación que hubo de repetirse meses después con otra, además de reforzar «con grandes vigas los asientos de la armadura correspondiente al ángulo de la fachada principal». Pero lo peor ocurrió en las últimas horas de la tarde del 12 de marzo de 1905, hace ahora 120 años, como informó El Norte de Castilla: «Se hundió parte del tejado del pabellón adosado al ex convento de San Gregorio, inmediato a la clase de dibujo del Instituto, (...) hasta quedar completamente destruido el tejado». El suceso ocurrió en un pabellón donde se estaban realizando obras para instalar una sala de estudio.

Por si fuera poco, horas después se descubrió «que en la clase de Gramática se han advertido desprendimientos del enlucido, llevando a los ánimos de los alumnos el temor de que pudiera continuar la serie de los hundimientos», informaba cinco días más tarde este periódico: «Si es necesario realizar obras, realícense sin pérdida de tiempo, porque no es cosa de dejar que se hunda poco a poco el antiguo Colegio de San Gregorio, una de las joyas arquitectónicas de mayor valor que poseemos». Según el citado Mingote, que confunde la fecha del siniestro retrasándola un año, a raíz del mismo solicitaron al Ministerio la autorización para utilizar el nuevo edificio del Instituto, que desde 1903 se estaba levantando en el llamado corralón de San Pablo, lo que les fue concedido. Fue así como «entramos en nuestra nueva casa oficial aún antes de que las obras se terminasen por completo», señala el profesor, pues la inauguración del Instituto no se efectuaría hasta el 2 de octubre de 1907.Todavía a finales de mayo de 1908, como ha escrito Eloísa García de Wattenberg, la Comisión de Monumentos acordaba solicitar la reparación «de la parte de edificación que se hundió estando el Instituto».