Als im Sommer 1981 mit der Errichtung des 11.Wohnblockes die Bebauung des Wohngebietes Mühlberg abgeschlossen wurde, reichten die Kapazitäten der bis dahin vorhandenen zwei Polytechnischen Oberschulen in Marienberg nicht mehr aus.
In nur 11monatiger Bauzeit entstand deshalb die 3. POS der Stadt.
Obwohl die Arbeiten noch nicht restlos beendet waren, begann im Sommer 1982 der Schulbetrieb. Ab Sommer 1983 erforschten Schüler und Lehrer das Wirken des Bergmeisters Heinrich von Trebra, dessen Namen die Schule tragen sollte. Am 28. April 1984 fand dann die feierliche Namensweihe statt.
Mit der Neugliederung des Schulsystems in Sachsen im Jahr 1992, entstanden aus der POS die Mittelschule und die Grundschule "Heinrich von Trebra", welche zunächst im gleichen Haus untergebracht waren.

Bedingt durch den massiven Rückgang der Schülerzahlen wurde die Mittelschule "Am Mühlberg" geschlossen. Nach umfangreicher Sanierung dieser Schule, erfolgte im Sommer 2004 der Umzug der Grundschule in dieses Gebäude. Damit verbesserten sich die Lern- und Arbeitsbedingungen für Schüler und Lehrer wesentlich.