Первая школа в селе Килемары была открыта в 1902 году. Располагалась она в частном доме Демидовых. Школу посещали дети крестьян из деревень Шум, Мари-Килемары и села Килемары. Учились дети разных возрастов: от 8 до 15 лет. В это время в селе не было больницы, никто не выписывал газеты и журналы. Первая керосиновая лампа в селе Килемары появилась в 1910 году.
В 1913 году в селе Килемары земство построило типовую школу. Это была двухклассная школа I – ступени. Работал в ней один учитель.
В 1932 году начальная школа была преобразована в семилетнюю. 
В 1934 году начали строить новое здание школы. Работало в школе 5 учителей: двое преподавали в начальных классах, трое – в старших. Вспоминает бывший директор школы Н.И. Штельтер: «Учителя все были молоды, полны сил и энергии. На учительскую конференцию ходили в город Козмодемьянск всем коллективом, как на праздник».
В 1938 году открылась средняя школа. В ней работало уже 11 учителей. В школе была столярная мастерская, спортивный зал. Рядом со школой, в здании бывшей церкви, был открыт клуб. Здесь был центр села.
Зимой 1940 года ученики Килемарской школы принимали участие в республиканской звездно – лыжной эстафете. В состав группы входили призывники райвоенкомата и 3 ученика 9 класса: Шулев В., Маслов А., Уласов И. Минуя населенные пункты Водозерье, Трехречье, Широкундыш, Петропавлово остановились на ночлег в д. Некрасово. Только на третий день прибыли в г. Йошкар-Ола, где участвовали в лыжных соревнованиях. Поход показал, на что способны были его участники, научил мужеству, выносливости.