En 1863, la Supérieure Générale de la Congrégation nomme Sœur Marie Madeleine pour tenir les « écoles élémentaires et charitables de la Paroisse des Sables d’Olonne », l'ancêtre de l'école Sainte-Marthe. Cela correspondait, outre les élèves pensionnaires, demi-pensionnaires et externes, aux « élèves gratuites » fréquentant les écoles élémentaires et charitables. Dès 1890, l’externat gratuit des religieuses Ursulines de Chavagnes existait déjà et comprend alors une vingtaine d’élèves.

Devant la laïcisation dans les années 1880, les religieuses ouvrent leur école.

En 1904, les religieuses ne peuvent plus enseigner suite à la loi du 7 juillet interdisant tout enseignement aux congrégations. Mais l’école est réouverte par des personnes laïques.

En 1909, la fermeture du pensionnat des religieuses de Chavagnes a pour conséquence la disparition de l’école gratuite qui réapparaîtra cependant sous le nom d'école Sainte-Marthe (le pensionnat se réforme dans un bâtiment voisin nommé Notre-Dame-de-Bourgenay). Le 26 décembre 1909, l’association pour l’enseignement libre contracte un bail de neuf ans avec la congrégation des Sœurs de Chavagnes.

Le 26 août 1911, Mme Marie-Thérèse Douillard déclare ouverte l’école primaire privée de filles dans le local « Sainte-Marthe », rue des Religieuses.
En décembre 1913, la trésorière du Comité, qui s’occupe de l’école Sainte-Marthe, exprime le désir d’avoir une directrice de la Congrégation.

Le 29 et 30 septembre 1919, est contracté un bail de neuf ans entre le propriétaire, les Ursulines-de-Jésus de Chavagnes, et le loueur, l’Association pour l’Enseignement Libre, pour deux maisons. L’une sert pour les classes et, l’autre comme habitation pour les institutrices.  
En 1919, une nouvelle directrice est nommée Mlle Draillard.  

En mai 1945, quelques classes sur la paroisse Saint-Pierre sont ouvertes.

En 1946, la révérende mère envisage de fermer l’école ce qui est refusé par Monseigneur Cazaux.

En avril 1948, l’école maternelle est transférée près de la cure Saint-Michel. En novembre 1951, l’école est divisée : les trois classes enfantines se situent près de l’église Saint-Michel et les trois classes primaires dans l’enceinte de Bourgenay.

En janvier 1959, l’école va être transférée à Saint-Michel afin de disposer des locaux pour le pensionnat.