Училището е основано през 1937 година като начално училище за нуждите на децата от квартал Дианабад. През учебната 1937/38 година постъпват ученици в два класа. Новооткритото училище се помещава в дома на Манол Гугов.

През 1956 година училището е преместено в отделна, специално построена сграда в днешния квартал "Изгрев" и учебната година започва с 8 паралелки - по две от всеки клас.

От учебната 1976 година училището става основно и е настанено в новопостроената сграда в квартал Дианабад, където се намира и днес. През учебната 1976/77 година паралелките са 32, а учениците - 1300.

От 1982/83 година училището става ЕСПУ и се въвежда разширено изучаване на италиански език.

През 1991/92 година в училището започва да се изучава разширено изобразително изкуство.

От 1993/94 година в училището започва профилирано обучение - профил "ЧУЖДОЕЗИКОВ"-с интензивно изучаване на италиански език,а от 1995/96 година и профил"ИЗКУСТВА"-изобразително изкуство с интензивно изучаване на италиански език.

През 1998/99 година в училището започва ранно чуждоезиково обучение по италиански и английски език.

Училището е посещавано от делегации на Англия, Дания, Япония, Германия, Белгия и др.

105 СОУ многократно е награждавано като градски първенец на прегледи по оборудвана и добре поддържана учебно-материална база. На същият преглед през 1978 и 1980 година е национален първенец.

През 1997 година тържествено е отбелязан 60-годишния ю илей на училището. На концерта и тържествен педагогически съвет присъства посланикът на Италия г-н Троизи.

От 1998 година с решение на Столично община училището носи името на Атанас Далчев.