Μέχρι το 1915 τα παιδιά από την Πεντάγυια φοιτούσαν στο Δημοτικό Σχολείο της Πέτρας, το οποίο λειτουργούσε ως περιφερειακό σχολείο. Το σχολικό έτος 1915-16 λειτούργησε στην Πεντάγυια Δημοτικό Σχολείο με 27 μαθητές και μαθήτριες σε ένα ενοικιασμένο σπίτι.
Το 1917 με γενναίες εισφορές του Ηγουμένου Κύκκου Κλεόπα, των διευθυντών της Κυπριακής Μεταλλευτικής Εταιρείας, αλλά και με την προσφορά εργασίας από τους κατοίκους της Πεντάγυιας κτίστηκε κατάλληλο σχολικό κτίριο.
Το σχολείο λειτούργησε για είκοσι χρόνια με ένα δάσκαλο και τη σχολική χρονιά 1935-36 λειτούργησε με δύο δασκάλες.
Σταδιακά, καθώς αυξανόταν ο πληθυσμός της Πεντάγυιας και ο αριθμός των παιδιών, προστέθηκαν νέες αίθουσες και διορίστηκαν επιπρόσθετοι δάσκαλοι με αποτέλεσμα το σχολικό έτος 1957-58 το σχολείο να είναι τριδιδάσκαλο με 114 παιδιά.
Λόγω μερικών συγκυριών, όπως η αποχώρηση των ελληνοκυπρίων από τα γειτονικά μεικτά χωριά και η εγκατάστασή τους στην Πεντάγυια, οι αυξημένες ανάγκες απασχόλησης στην Κυπριακή Μεταλλευτική Εταιρεία και στο Αγρόκτημα Ξηροποτάμου (Μαγγλή) εκτόξευσαν τον αριθμό των παιδιών που πήγαιναν στο Δημοτικό Σχολείο της Πεντάγυιας σε 180 και οι δάσκαλοι έγιναν έξι. Οι ανάγκες για αίθουσες διδασκαλίας υποχρεωτικά καλύφθηκαν από τρεις ενοικιαζόμενες αίθουσες.
Με αρωγό και πάλι την Ιερά Μητρόπολη Κύκκου που δώρισε επαρκή κατάλληλη γη και πρόσφερε χρηματική ενίσχυση, κτίστηκε νέο σχολείο με οχτώ αίθουσες διδασκαλίας, καθώς και μεγάλη αίθουσα τελετών για τη φοίτηση των παιδιών από την Πεντάγυια και Περιστερωνάρι και με την προοπτική να λειτουργήσει το σχολείο ως περιφερειακό για τα παιδιά των μονοδιδάσκαλων σχολείων της περιοχής. Ο αριθμός των παιδιών το 1974 ήταν πάνω από 200.
Μεταξύ των πολλών επιτευγμάτων του Δημοτικού Σχολείου Πεντάγυιας ξεχωρίζουν οι σημαντικές επιδόσεις των μαθητών στον αθλητισμό και τον πολιτισμό.
Στον αθλητισμό δυο εξαιρετικοί δάσκαλοι γυμναστικής δημιούργησαν ομίλους στο σχολείο, που διαγωνίζονταν μεταξύ τους και προετοίμαζαν κατάλληλα τους μαθητές των μεγάλων τάξεων, με αποτέλεσμα να έχουν εξαιρετικές επιδόσεις σε περιφερειακούς και παγκύπριους αγώνες.
Στον πολιτισμό αξιοσημείωτη είναι η δημιουργία χορωδίας και μαντολινάδας, οι οποίες ψυχαγωγούσαν τους Πενταγιώτες και συμμετείχαν σε παγκύπριες και περιφερειακές εκδηλώσεις. Αξίζει να σημειωθεί ότι η μαντολινάτα του Δημοτικού Σχολείου Πεντάγυιας προβλήθηκε από το Ραδιοφωνικό Ίδρυμα Κύπρου.
Το Δημοτικό Σχολείο στα νέα του κτίρια λειτούργησε τον Μόρτη του 1974. Τα παιδιά ετοίμασαν εξαιρετικές γιορτές μέσα στη νέα αίθουσα για τις εθνικές επετείους της 25ης Μαρτίου και της 1ης Απριλίου. Η τελική γιορτή του σχολείου έγινε στην παρουσία των ευεργετών και δωρητών του σχολείου, των έξι δασκάλων και πολλών προσκεκλημένων.
Η τουρκική εισβολή διέκοψε τη λειτουργία του Δημοτικού Σχολείου, το οποίο σήμερα βρίσκεται στην περιοχή της Πεντάγυιας που είναι απροσπέλαστη.
Με την οικονομική αρωγή της Κυπριακής Μεταλλευτικής Εταιρείας λειτούργησαν μετά το τέλος του Β΄ Παγκοσμίου πολέμου, νηπιαγωγείο και παιδική λέσχη για τα παιδιά των εργαζομένων στη ΚΜΕ, αλλά και για άλλα παιδιά. Ως νηπιαγωγοί εργάζονταν εξειδικευμένες κοπέλες και ως καθοδηγητές στην παιδική λέσχη κατά κανόνα εργάζονταν δάσκαλοι του Δημοτικού Σχολείου. Στα μέσα της δεκαετίας του 1960 διακόπηκε η λειτουργία του νηπιαγωγείου, καθώς και της παιδικής λέσχης, λόγω του τερματισμού της οικονομικής ενίσχυσης από την ΚΜΕ.
Η λειτουργία όμως νηπιαγωγείου στην Πεντάγυια συνεχίστηκε με προσοντούχες νηπιαγωγούς, οι οποίες πληρώνονταν από τους γονείς των παιδιών. Η τελική γιορτή του νηπιαγωγείου έγινε στα τέλη Ιουνίου 1974.
