Il Liceo Classico "N. Machiavelli", ancora oggi ospitato nel secentesco palazzo Lucchesini, è la più antica scuola superiore della provincia di Lucca ed una delle più antiche d'Italia.
La sua storia è strettamente legata all’istituzione nella stessa città di uno studio universitario che, dopo i vari tentativi messi in atto fin dal XIV secolo, fu aperto nel 1785 con il nome di Pio Istituto San Frediano e operò con varie modalità fino al 1860. Vi furono inizialmente istituite quattro cattedre universitarie salite a quindici nel 1795, mentre il nome fu successivamente mutato in "Pubblico istituto di Studi" e quindi in "Università degli Studi".
In particolare la dotazione strumentale della cattedra di chimica istituita nel 1790 fu probabilmente all’origine della straordinaria raccolta di strumenti scientifici tuttora custodita presso il Liceo.
Nel quadro della riforma degli studi operata dalla Duchessa Maria Luisa di Borbone, con il Decreto del 3 luglio 1819, venne istituito il centro di studi denominato Liceo Reale, posto sotto la presidenza del figlio della duchessa, Carlo Ludovico; inoltre, allo Studio Universitario Lucchese fu affiancata una serie di importanti complementi: un Orto Botanico (dentro le Mura), un Osservatorio astronomico (a Marlia), un Gabinetto di Fisica, un Teatro anatomico, un Museo di Storia naturale. La prima sede del Museo fu nel Palazzo Ducale, mentre la direzione del Real Liceo, così come il gabinetto di Fisica e il teatro anatomico, furono collocati nel Palazzo Lucchesini, attuale sede del Liceo Classico.
Il palazzo per il quale Domenico Martinelli sembra fornisse un disegno poi non eseguito, è del XVIII, ma rifatto su un precedente edificio del '500 indicato dalle finestre originariamente a croce. All'interno ha una bella scala esterna e un cortile con loggia soprastante, in seguito chiusa per ricavarne i locali del museo di Storia Naturale. La grande sala del primo piano è decorata sulle pareti da chiaroscuri della prima metà del sec. XIX, con quattro trofei di strumenti scientifici e le due figure contrapposte di Pallade e di un genio con stemma e il motto "non plus ultra". Il soffitto, con amorini, fu in parte rifatto dopo la seconda guerra mondiale.
Con l’annessione al Granducato di Toscana (1847) Lucca perse il diritto ad uno Studio Universitario, ma la tradizione cittadina per gli studi scientifici non si spense ed il patrimonio del Museo di Storia naturale venne ampliato dal Granduca Leopoldo II e trasferito nel Palazzo Lucchesini dove è ancora visitabile.
Con l’annessione del granducato al Regno d’Italia (1861), il Liceo-Università fu definitivamente trasformato in Liceo Classico.
Nel 1998 il Liceo "Machiavelli", che ha mantenuto la sede nel Palazzo Lucchesini, è confluito insieme all’Istituto magistrale "Paladini", nell’omonimo Istituto d’Istruzione Superiore.