1905 m. rudenį Panevėžyje pradėjo veikti keturių klasių Marijos mergaičių mokykla.
1907 m. rugpjūčio mėnesį buvo gautas leidimas Panevėžyje atidaryti privačią aukštesniąją mergaičių mokyklą.
1908 metų sausio mėnesį Švietimo ministerija šią mokyklą perorganizavo į Valstybinę mergaičių gimnaziją, veikiančią pagal 1869 metų nuostatus.
1915 m. spalio 1 d. ,,Saulės‘‘ švietimo draugijos iniciatyva buvusiose Marijos mokyklos patalpose pradėjo veikti pirmoji Lietuvos švietimo istorijoje lietuviška gimnazija – Panevėžio gimnazija.
1918 m. rudenį pirmoji lietuviška gimnazija persikėlė į Realinės mokyklos patalpas (dabartinė Juozo Balčikonio gimnazija). Buvo sudarytos atskiros berniukų ir mergaičių klasės.
1919 m. sausio 21 d. gimnazija buvo suvalstybinta (dokumentuose ,, Panevėžio valdžios gimnazija‘‘).
1921 m. vasario 10 d. Pedagogų taryba patvirtino G. Petkevičaitės – Bitės, E. Jasinskaitės ir J. Zikaro parengtą mokyklinės mergaičių uniformos projektą.
1922 m. gegužės 1 d. pradėjo savo veiklą „Meno kuopa“.
1931 m. balandžio 23 d. buvo paskelbtas mergaičių gimnazijos projekto konkursas, kurį laimėjo architektas Vytautas Landsbergis – Žemkalnis.
1932 m. spalio 22 d. Panevėžio mergaičių gimnazija įsikūrė savo naujuose rūmuose.
1934 – 1936 m. mergaičių gimnazijoje lietuvių ir vokiečių kalbas dėstė garsi poetė Salomėja Nėris (S. Bačinskaitė).
1937 m. buvo įvestos vasarinės gimnazisčių uniformos (baltos palaidinės, rudi sijonėliai, baltos kojinaitės).
1940 m. birželio 15d. buvo išleista paskutinioji nepriklausomos Lietuvos abiturienčių laida.
1940 m. rugsėjo 28 d. Švietimo ministro įsakymu visos Lietuvos gimnazijos tapo vidurinėmis mokyklomis. Mergaičių gimnazija pavadinta II – ąja vidurine mokykla.
1945 m. pavasarį Panevėžio mergaičių gimnazija sugrįžo į savo buvusias patalpas.
1949 m. mergaičių gimnazija perorganizuota į vienuolikmetę II-ąją vidurinę mokyklą. Nuo 1952 m. nebeliko mergaičių klasių, berniukai ir mergaitės mokėsi karu.
1947 – 1950 m.m. veikė literatų, Raudonojo Kryžiaus, jaunųjų mičiūrininkų – botanikų būreliai. Gamtos mylėtojai prižiūrėjo mokyklos sodą, darė bandymus su daržovėmis ir vaismedžiais. Mokyklos aplinka buvo pavyzdinė.
1958 m. mokykla įsigijo sunkvežimį GAZ-51.
1958 – 1959 m.m. eksperimento tvarka buvo įsteigta klasė su gamybiniu mokymu (iniciatorius direktorius Vl. Rajeckas).
1974 m. lapkričio 15 d. poetės Salomėjos Nėries atminimui buvo atidarytas kambarys -muziejus (iniciatorius direktorius E. Urbonas ir lietuvių kalbos mokytoja D. Melaikienė). S. Nėries 70 – mečio proga atidengta memorialinė lenta – bareljefas ( skulptorius A. Bosas). .
1974 m. įvyko pirmasis ,,Poezijos pavasarėlis‘‘. Mokyklos skvere buvo uždegta ugnis, pasodinta 70 rožių ir diemedis – S. Nėries poezijos simbolis.
1974 m. balandžio 29 d. atidarytas ,,Diemedžiu‘‘ pavadintas internacionalinis klubas (vad. R. Merkienė ).
1974 – 1975 m. mokykloje pereinama prie kabinetinės mokymo sistemos.
1975 m. mokykla pasirinko humanitarinę kryptį, buvo įvestas sustiprintas lietuvių kalbos mokymas.
1977 m. karo metais žuvusio direktoriaus J. Keismino atminimui mokyklos skvere pasodintas ąžuolas ir atidengta paminklinė plokštė.
1978 m. spalio 10 d. padėtas pirmasis mokyklos priestato akmuo.

1979 m. simboliniu raktu iškilmingai atidarytas mokyklos priestatas (architektė I. Mumšienė). Mokykla pradėjo dirbti viena pamaina.
1983 m. gegužės 25 d. muziejus buvo perkeltas į erdvesnes patalpas.
1985 m. gegužės 24 d. pasirašyta VVU ir Panevėžio II – osios vidurinės mokyklos bendradarbiavimo sutartis.
1987 m. gegužės 24 d. išrinktas pirmasis ,,Poezijos pavasario‘‘ laureatas – Marcelijus Martinaitis (nuo 1974 iki 1986 metų moksleiviai laureato nerinkdavo, būdavo tik kviečiami poetai ir skaitoma poezija).
1989 m. II-oji vidurinė mokykla tapo Lietuvos maironiečių draugijos centru (vad. direktorius E. Urbonas). Leidžiamas maironiečių laikraštis ,,Sandrava‘‘.
Nuo 1990 m. gegužės mėnesio mokykloje pradėtas leisti laikraštis ,,Svirtis‘‘.
1990 m. rugsėjo 1 d. sudarytos 5 humanitarinės mergaičių klasės.
1990 m. spalio 13 d. atidengtas koplytstulpis ištremtiems ir karo vėtrų išblaškytiems mokytojams ir mokiniams atminti (aut. liaudies meistras D. Jasinevičius).
1992 m. rugsėjo 1 d. vėl atkuriamos gimnazijos klasės.
1992 m. spalio 10 d. gimnazijos rūmų pastatymo 60 – mečio proga pirmą kartą buvo atlikta gimnazijos daina ,,Suskilusio veidrodžio šukėj‘‘ (žodžiai: gimnazistės V. Skurdenytės, muzika: mokyt. I. Bajorinienės ir R. Karašienės).
1993 m. balandžio 30 d. Panevėžio miesto tarybos sprendimu II- ajai vidurinei mokyklai suteiktas Vytauto Žemkalnio vardas.
1995 m. birželio 22 d. Panevėžio Vytauto Žemkalnio gimnazijai sugrąžinamas gimnazijos statusas.
1995 m. spalio 6 d. Gimnazijos atkūrimo šventės metu iškilmingai pašventinta gimnazijos vėliava.
1995 m. balandžio 7 d. iškilmingai atidaryta choreografijos salė.
1997 m. gruodžio 18 d. pradėjo veiklą Gimnazijų klubas ,, Sietynas‘‘.
1995 m. gimnazijoje įkurtas liaudies šokių ir dainų ansamblis ,,Kanapėlė‘‘ (vad. K. Nainienė).
1999 m. įrengtos patalpos senojo gimnazijos pastato mansardoje (4 nauji kabinetai).
1999 m. atidaryta ,,Mansardos galerija‘‘ (arch. L. Paulauskienė).

1999 m. kovo 3 d. gimnazijos senojo pastato mansardoje atidarytas Krašto buities muziejus (vad. mokytoja J. Astramskienė).
2000 – 2001 m.m. pradėtas profilinis mokymas. Mokomasi 2 profilių dalykų – humanitarinio ir realinio.
2000 m. įkurtas ,,Gimnazistų teatras‘‘ (vad. mokyt. R. Dautartienė), ,,Poezijos teatras‘‘  (vad. mokyt. S. Motiejūnienė).
2001 m. įrengta kompiuterizuota skaitykla gimnazijos mansardoje.
2004 – 2005 m.m. gimnazija buvo išgryninta ir tapo vyresnių klasių mokslo įstaiga (I, II, III, IV gimnazijos klasės). Įvesta nauja gimnazistų uniforma (visiems tamsiai žali švarkeliai)
2004 m. atlikta gimnazijos muziejaus rekonstrukcija. Paruoštos patalpos trečiam kambariui, į kurį perkelti Krašto buities muziejaus eksponatai muziejaus (vad. D. Vilkienė).
2005 m. spalio 22 d. gimnazija iškilmingai paminėjo savo 100 metų sukaktį.
2006 – 2010 m. vyko gimnazijos pastato renovavimo darbai (iniciatorius direktorius A. Totilas).

2007 m. atliktas kapitalinis sporto salės remontas.
2008 m. įkurta teatro studija ,,Ant palangės‘‘ (režisierė A. Levickienė).
2008 m. gimnazijos mansardoje įrengti dar 4 užsienio kalbų kabinetai.
2009 m. atliktas gimnazijos senojo pastato kapitalinis pusrūsio remontas. Bibliotekos (abonemento) remontas.
2009 m. spalio mėnesį savo veiklą pradėjo ,,Lyderių klubas‘‘ (iniciatorė mokytoja A. Balčiūnienė).
2010 m. rugsėjo 1 d. pradėtas elektroninis bibliotekos skaitytojų aptarnavimas (vad. A. Klingienė).
2015 m. gegužės 21d. atidaryta Salomėjos Nėries auditorija (6 kabinetas).
2016 m. rugsėjo 19 d. prasidėjo gimnazijos senojo korpuso atnaujinimo darbai.

2017 m. birželio 12 d. Gimnazijos administracija, Gimnazijos Taryba pateikė Panevėžio m. Merui raštą Nr. SD-157-(1.12.) „Dėl Vytauto Žemkalnio humanistinės kultūros gimnazijos“
2017 m. liepos 11 d. pradėti Vytauto Žemkalnio gimnazijos 1978 m. korpuso atnaujinimo darbai (Švietimo ir mokslo ministerijos skirti 80 tūkst.Eur.) UAB „Svalex“ atnaujino1978 m. korpuso 8 klases (įrengti kabinetai pradiniam ugdymui)
2017 m. lapkričio 6 d. Gimnazijoje lankėsi Amerikos lietuvė Jūratė Kazickaitė, kuri pasiūlė atkurti Aleksandros Kazickienės premiją, ir  Kazickų šeimos fondo Niujorko skyriaus direktorė Neila Baumilienė.
2017 m. gruodžio 21 d.  Panevėžio m. Tarybos sprendimu Nr. 1-405 gimnazija pertvarkoma į mokyklą, įgyvendinančią atskirus savitos pedagoginės sistemos (Humanistinės kultūros ugdymo menine veikla) elementus ir nuo 2018 m. rugsėjo 1 d. pagal Humanistinės kultūros ugdymo menine veikla sampratą ugdomi mokiniai 1-oje, 5-ose ir 9-ose (I gimnazijos) klasėse.
2018 m. patvirtinti Gimnazijos nuostatai, atitinkantys Humanistinės kultūros ugdymo menine veikla sampratos elementus, Ugdymo planas, meninio ugdymo programa.
2018 m. rugsėjo 1d. gimnazijoje pradėjo  mokytis 1 – 5 klasių moksleiviai.
Nuo 2019 m. rugsėjo 1 d. Gimnazija ugdo užsieniečių ir (ar) iš užsienio grįžusių Lietuvos piliečių vaikus LR ŠMSM nustatyta tvarka.
2020 m. vasario 7 dieną humanistinės kultūros ugdymo menine veikla Lietuvos gimnazijos – Panevėžio Vytauto Žemkalnio gimnazija,  Vilniaus Tuskulėnų gimnazija, Vilniaus Vladislavo Sirokomlės gimnazija, Klaipėdos Vydūno gimnazija, Kauno Juozo Grušo meno gimnazija – siekdamos tobulinti ugdymo sistemą, dalintis gerąja patirtimi, sudarė meninio kultūrinio bendradarbiavimo sutartį ir įkūrė netradicinio ugdymo mokyklų klubą „Obuolys“.

2020 -2021 m.m. gimnazijos veikla apribota COVID-19 priemonėmis – vyksta nuotolinis ir mišrus mokymas
2021-2022 m.m. baigia pradinio ir pagrindinio ugdymo programą humanistinės kultūros menine veikla 4-os ir 8-os klasės – pristatomi baigiamieji darbai

Ši obelaitė bus Grožiui ir Atminimui. Grožiui, nes mokiniai kryptingai mokysis meninių dalykų iki 12 klasės, o Atminimui, nes 4b klasė yra pirmoji pradinukų laida nuo 2018 metų besimokanti scenos menų.

Nuo 2022 m. vasario 24 d., po Rusijos invazijos į Ukrainą, gimnazija vykdo ukrainiečių vaikų ugdymą (lietuvių kalbos mokymą) išlyginamosiose grupėse ir bendrose klasėse. Gimnazijoje dirba 2 mokytojos padėjėjos atvykę iš Ukrainos
2022 m. balandžio 21 d. Panevėžio Tarybos sprendimu Nr. 1-133 Panevėžio „Aušros“ progimnazija prijungiama prie Vytauto Žemkalnio gimnazijos.
2022 m. gegužės mėn. vyksta konkursas Vytauto Žemkalnio gimnazijos direktoriaus pareigybei – konkursą  laimi direktorius Artūras Totilas.
2022 m. lapkričio 11 d. parengtas 1932 m. gimnazijos pastato (unik.Nr. 2793-0006-2012) patalpų paprastojo remonto projektas (remonto vertė 494.292 tūkst. Eur)

Nuotraukų archyvas