Construit tout exprès pour la Ville de Paris en 1892, le gymnase Huyghens doit permettre de répondre au retard pris en matière d’enseignement de la gymnastique, un temps délaissée au profit de la préparation militaire que requiert la guerre de 1870. Avant 1880, Paris ne possède en effet aucun gymnase municipal. La construction est commandée à l’architecte Émile Auburtin (1838-1899) – auteur du réaménagement de la mairie du 14e arrondissement – qui signe ici l’une de ses dernières œuvres. Principalement voué à abriter la pratique de la gymnastique au sol et conçu spécifiquement dans ce but, le gymnase Huyghens connaît néanmoins des destinations aussi diverses que variées. Il accueille par exemple plusieurs manifestations du parti socialiste (congrès, manifestations artistiques), reçoit bals et concerts, abrite des championnats d’escrime et sert également de lieu de cours pour instituteurs. Il est totalement rénové en 2019.

Le gymnase prend la forme d’une grande nef de 64 m de long sur 40 m de large parallèle à la rue Huyghens, baignée de lumière naturelle grâce à la verrière zénithale et aux grandes baies percées à chaque extrémité. Il est couvert par une charpente métallique légère de type « de Dion », dont une partie des éléments provient de l’Exposition universelle de 1889. L’espace central est entouré sur trois côtés de pièces annexes (vestiaires, sanitaires, salle d’hydrothérapie et de réunion). Le quatrième côté, celui opposé à la rue, abrite un stand de tir long de 50 m. La galerie périphérique permet aux spectateurs assis sur des bancs en bois de suivre les activités, tandis qu’une tribune d’honneur est aménagée au rez-de-chaussée. Enfin, la loge du concierge et son logement prennent jour sur la rue.

Afin de ne pas gâter la luminosité arrivant aux salles de classe du lycée Paul-Bert voisin, l’architecte conçoit un édifice peu élevé, s’adaptant à l’étroitesse de la parcelle. La façade du gymnase, sobre, se distingue par un discret décor de briques polychromes vernissées sous le débord de la toiture et par un appareil de briques rouges et jaunes, en écho à la façade du lycée. Le principal ornement réside dans le majestueux porche d’entrée en pierre de taille, encadré de deux pilastres portant les initiales « RF » et la devise « Liberté Égalité Fraternité » et surmonté d’un fronton à base interrompue arborant les armes de la Ville de Paris.

Premier gymnase municipal parisien imaginé en tant que tel, l’établissement de la rue Huyghens est conçu de manière à répondre le plus précisément possible aux critères de la fin du XIXe siècle en matière d’infrastructures sportives et d’enseignement de la gymnastique.