Велика реалка подигнута је 1879. године, по плановима загребачког архитекте Николе Колара, на простору некадашњег контумаца, непосредно пошто је земљиште прешло из војног у магистратско власништво. Има подрум, приземље и два спрата. Конципирана је репрезентативно и монументално, а обликована је у стилу неоренесансе. Фасаде су подељене у три појаса, док је главна фасада посебно наглашена плитким средишњим ризалитом. Зграда је једнотрактног система са ходницима према дворишту и учионицама према парку. Сви принципи историцистичке архитектуре, како у композицији, тако и у декорацији, доследно су примењени у просторним и површинским шемама зградe.
Зграда Велике реалке представља најбољи примерак свог стила у Старом језгру Земуна и сведочи о достигнутом високом степену развоја земунског школства. У Грађевинском одсеку Земаљске владе израђени су 1912. године планови за проширење и доградњу Земунске гимназије и с њом здружене Трговачке академије. Планови су сигнирани са В.Р. Концепт плана је био да се затвори грађевински блок, што је и учињено изградњом нове зграде 1916. године. Радови су изведени под надзором инжењера Симе Игњатића, а изводио их је зидарски и тесарски мајстор Мијо Матиас из Осијека. Занимљиво је да комисија која је у Земуну примила пројекте није била сагласна да се нова зграда изведе у модерном стилу, већ је тражила да се стилски повеже са старијом зградом «у ренесансном слогу» .
Зграда је обликована у постсецесионистичком духу, са сведеном декорацијом, тако да су примарни архитектонски елементи – масе, нарочито кровне, формирали општу просторну композицију објекта. Мансардни кровови и велики прозорски отвори примењени на овој згради значили су уношење нових елемената у архитектуру Старог језгра Земуна. Унутрашњи распоред у једнотрактном систему понавља диспозицију старије зграде, али су општи програм и садржај знатно савременији. Зграда представља једно од првих изразитих модерних архитектонских дела Старог језгра Земуна. Обе зграде Земунске гимназије представљају сведочанство развоја градитељства, школства и просвете у Земуну током два века и заштићене су као јединствен споменички комплекс. Од подизања зграде изводе се најобимнији радови. Завод за заштиту споменика културе града Београда је конзерваторски надзор при реализацији пројекта реконструкције, адаптације и санације Земунске гимназије који је израђен 2019. године. Радовима је обухваћена рестаурација фасаде, враћање дрвене столарије (пре две деценије стара дрвена столарија замењена неадекватним ПВЦ материјалима), рестаурација кровног покривача, рестаурација и обнова аутентичне материјализације и врсте облога са свим декоративним елементима, обнова каменог степеништа и декоративних степенишних ограда од кованог гвожђа, поправка сатног механизма, враћање декоративне ограде од кованог гвожђа са копљима на кров, конструктивна и енергетска санација, противпожарна заштита, санација влаге, замена и реконструкција дотрајалих инсталација и опреме у складу са савременим стандардима. Очекивани рок за завршетак радова је септембар 2021. године.
Земунска гимназија утврђена је за културно добро 1997. године.
