En 1839, le diocèse de Montréal, fondé trois ans plus tôt, accepte d’envoyer un prêtre qui résiderait au collège et prendrait la direction du collège. Au début, les professeurs sont des laïcs.Les élèves du 1 cours terminent en 1840 un programme d’études classiques de sept ans. Le premier professeur laïc, Michel Charron, et trois des dix élèves de ce 1 cours demandent alors leur admission dans le clergé de Montréal. Ils partageront leur temps au Collège entre l’enseignement classique et leurs études théologiques. Dès 1848, le personnel enseignant et celui d’encadrement seront composés exclusivement de séminaristes et de prêtres. Pendant plus d’un siècle, le Collège de l’Assomption est destiné aux garçons seulement. Ils doivent tous coucher au Collège, même s’ils sont invités ou autorisés à prendre leurs repas dans des familles de L’Assomption.
Depuis 1965, l’établissement accueille aussi les filles. Jusque là, l'institution était un « collège classique », c'est-à-dire offrant surtout le programme du cours classique (de 7 ou 8 ans, avec l'étude du latin et du grec ancien), sanctionné par un baccalauréat ès arts, d'abord de l'Université Laval puis, depuis 1889, de l'Université de Montréal, deux universités qui étaient alors à charte papale et dirigées par des prêtres catholiques, qui formaient, exclusivement, le corps professoral.
En 1970, les élèves du 130e cours sont les derniers à obtenir un baccalauréat ès arts. Le programme du ministère de l’Éducation vient remplacer celui de la Faculté des arts de l’Université de Montréal tant au secondaire qu’au collégial. L’enseignement du grec cesse en 1970 et celui du latin en 1980.
Ce collège a été l'hôte de personnalités célèbres telles que Sir Wilfrid Laurier (que l'on peut d'ailleurs observer sur les billets de cinq dollars canadiens). L'évêque Paul-Ernest-Anastase Forget a été un remarquable supérieur de cette école avant sa nomination épiscopale. Il a aussi écrit une histoire de ce collège.
Le Collège de l'Assomption s'illustre particulièrement dans sa région par son incroyable potentiel sportif. Les équipes de cross-country se démarquent particulièrement en ayant gagné 5 des 6 bannières au niveau régional.