В 1876 году школа в селе Остафьево перешла в ведение Подольской уездной земской управы. В 1892-1895 годы на средства семьи Баскаковых - владельцев Рязановской фабрики, в селе Остафьево вместо деревянного было возведено одноэтажное кирпичное здание школы, состоящее из пяти просторных классных комнат, кабинетов для заведующего и учителей. В 1932-1933 годы у школы был надстроен 2-й этаж и  началось семилетнее обучение ребят.
В 1938 году недалеко от закрытой к этому времени церкви началось строительство трехэтажного здания школы-десятилетки, однако из-за отсутствия средств был построен только один этаж на четыре классные комнаты. В 1966 году у школы появилась двухэтажная пристройка с девятью классными комнатами, а  в 1976 году были достроены еще спортивный зал, мастерские, химический и физический кабинеты. В 1980 году к школе пристроили еще два новых крупнопанельных двухэтажных корпуса на 550 мест.
С 2010 года школа находилась на реконструкции и располагалась в двухэтажном здании, первая очередь которого введена в эксплуатацию в апреле 2012 года.
В годы Великой Отечественной войны 157 выпускников школы погибли, защищая Родину на полях сражений. Перед центральным входом школы стоит Памятный знак воинам 3-го гвардейского Смоленско-Берлинского полка авиации дальнего действия, базировавшегося на Остафьевском аэродроме, в школе учились Герои Советского Союза - летчики Алексей Кондрашов  и Борис Чистов.
Сегодня в Остафьевской школе в 23 классах  учатся 530  ребят, работают 53 сотрудника, в том числе 3 администратора и 40 педагогов, среди них:
    имеют высшее образование 36 чел.;
    имеют ученую степень 1 чел.;
    имеют высшую квалификационную категорию 18 чел.;
    имеют первую квалификационную категорию 8 чел.;
    один заслуженный работник;
    5 почетных работников;
    8 учителей, имеющих отраслевые награды;
    4 молодых специалиста.
Средний возраст  педагогов - 47 лет.
Средняя зарплата учителей школы с начала года составила 41083 руб.
Качество знаний учащихся (на «4» и «5») в 2012-2013 учебном году в среднем по школе составило 44,6%:
    в начальной школе - 64,4 %,
    в основной школе - 34,1 %,
    в средней школе - 37,5 %.
Четыре выпускника школы в 2012-2013 учебном году получили золотые медали, три выпускника 9-х классов - аттестаты с отличием, пять выпускников 11-х классов набрали более 220 баллов за три выпускных экзамена. Все выпускники 11-х классов школы поступили в высшие учебные заведения. Вместе с тем в настоящее время школа  пока еще не вошла в рейтинг 400 лучших образовательных учреждений Москвы, хотя, конечно, к этому стремится.
 Для расширения, углубления знаний о родном крае и воспитания подрастающего поколения школа заключила соглашение о создании культурно-духовного и образовательного центра «Остафьево», в состав которого вошли музей-усадьбой «Остафьево» - «Русский Парнас», церковь Святой Троицы. Большое внимание в школе уделяют военно-патриотическому воспитанию обучающихся, тут работает патриотическое объединение «Орленок».
В перспективных планах развития - создание на базе  школы №2080 образовательного комплекса с контингентом обучающихся более 600 человек, включающего вечернюю школу №2081 и прогимназию №1792.