Le 2 décembre 1825, monsieur Pierre Piel, recteur de Brain, fît don à la commune d’une maison de six pièces avec un jardin, située près d’une chapelle de secours qu’il venait d’édifier (la Chapelle Saint-Melaine), afin de mieux desservir la paroisse, très étendue de ce côté. Une ordonnance royale du 4 mai 1826 autorisa la commune à accepter la donation.
C’est en 1828 que deux soeurs de Saint-Gildas (Ursule et Marie-Céleste) vont ouvrir l’école de Brain-sur-Vilaine, au diocèse de Rennes ou plus exactement l’école de La Chapelle Saint-Melaine, en la paroisse de Brain. La Chapelle Saint-Melaine n’était pas encore une paroisse séparée de Brain.
Cette école, devenue communale en 1837, fut laïcisée à la fin du mois de mars 1901. L’école libre qui la remplaça fut ouverte en octobre suivant. Les soeurs en furent expulsées en juin 1902. L’école chrétienne actuelle ouvrit le 23 février 1903.
En 1913, s’ouvre un pensionnat pour jeunes filles se préparant à l’enseignement. Les agrandissements et aménagements en vue du pensionnat sont dûs à la famille Du Halgouët.
En 1937, les classes supérieures sont tranférées au Pensionnat Sainte Bernadette (communauté de Saint-Gildas-des-Bois). Ce pensionnat de La Chapelle Saint-Melaine a fourni 305 adjointes à l’enseignement libre.
L’école primaire subsiste toujours, c’est l’école actuelle.