Σύμφωνα με το Βιβλίο Ιστορίας του Σχολείου Καστελλίου, το σχολείο λειτούργησε για πρώτη φορά γύρω στο 1860, αρχικά ως «κρυφό σχολειό» στο εξωκλήσι του Αγίου Γεωργίου του Ροβυθιώτη. Σύμφωνα με επιστολή του Εμμανουήλ Μαλεγιαννάκη, δημάρχου Καστελλίου προς την Τμηματική Εφορία για τις διδακτηριακές ανάγκες των σχολείων του δήμου του, ιδρύθηκε το 1864. Κατά τη διάρκεια της Κρητικής Πολιτείας λειτούργησε αρχικά ως διτάξιο το 1899 και κατόπιν ως τετρατάξιο, Α΄, Β΄, Γ΄ και Δ΄ τάξεις, ενώ το 1902-1903 άρχισε να λειτουργεί και Παρθεναγωγείο για την εκπαίδευση των κοριτσιών. Από το 1909 και μετά προστέθηκαν ακόμη δύο τάξεις, Ε΄ και ΣΤ΄ και χαρακτηρίστηκε Ανώτερο.
Αμέσως μετά την επανάσταση του 1866, οι κάτοικοι Καστελλίου ξεκίνησαν την ανέγερση του διδακτηρίου. Η Δημογεροντία τους ενημερώνει τον Νοέμβριο του 1869 ότι είναι διατεθειμένη να διορίσει δάσκαλο αν έχει αποπερατωθεί το οίκημα. Οι κάτοικοι κάνουν τα πάντα και το αποπερατώνουν σε λιγότερο από δύο μήνες, στις 20 Ιανουαρίου 1870, ζητώντας την αποστολή ενός ικανού αλληλοδιδακτικού διδασκάλου. Ύστερα από ενέργειες του Έπαρχου Πεδιάδος και του Επισκόπου Χερσονήσου Τιμόθεου, διορίστηκε ως πρώτος δάσκαλος Καστελλίου ο Ιωάννης Τουτουνζάκης. Το σχολείο ιδρύθηκε για τις ανάγκες του Καστελλίου και των γύρω χωριών, Διαβαϊδέ, Αποστόλων, Ευαγγελισμού, Σκλαβεροχωρίου, Κασταμονίτσας, Ξυδά, Αμαριανό κλπ.
Αμέσως μετά την επανάσταση του 1866, οι κάτοικοι Καστελλίου ξεκίνησαν την ανέγερση του διδακτηρίου. Η Δημογεροντία τους ενημερώνει τον Νοέμβριο του 1869 ότι είναι διατεθειμένη να διορίσει δάσκαλο αν έχει αποπερατωθεί το οίκημα. Οι κάτοικοι κάνουν τα πάντα και το αποπερατώνουν σε λιγότερο από δύο μήνες, στις 20 Ιανουαρίου 1870, ζητώντας την αποστολή ενός ικανού αλληλοδιδακτικού διδασκάλου. Ύστερα από ενέργειες του Έπαρχου Πεδιάδος και του Επισκόπου Χερσονήσου Τιμόθεου, διορίστηκε ως πρώτος δάσκαλος Καστελλίου ο Ιωάννης Τουτουνζάκης. Το σχολείο ιδρύθηκε για τις ανάγκες του Καστελλίου και των γύρω χωριών, Διαβαϊδέ, Αποστόλων, Ευαγγελισμού, Σκλαβεροχωρίου, Κασταμονίτσας, Ξυδά, Αμαριανό κλπ.
Τον Φεβρουάριο του 1880 το δημαρχείο Καστελλίου αποστέλλει επιστολή με την οποία γνωστοποιεί στην Τμηματική Εφορία την κατάρρευση της στέγης του σχολείου και την ανάγκη ενοικίασης αίθουσας προκειμένου να μην χάνουν τα παιδιά πολύτιμο χρόνο από την έναρξη των μαθημάτων και να στείλει ικανό δάσκαλο, αφού η επί δύο έτη μη λειτουργία του, επέφερε μεγάλη ηθική ζημία στα παιδιά τους. Οι τότε δάσκαλοι βρίσκονταν σε ένα κυκεώνα για το πώς και τι θα διδάξουν, μέσα σε ένα ημιτελές διδακτήριο με λίγα θρανία σε κακή κατάσταση. Το θέρος του 1884 επισκέφτηκε τα σχολεία της επαρχίας Πεδιάδος ο Επίσκοπος Διονύσιος καταγράφοντας τις υπάρχουσες διδακτηριακές ελλείψεις. Ένα από τα σχολεία που είχε ανάγκη επισκευής ήταν και του Καστελλίου.
Κατά το α΄ έτος λειτουργίας του 1899-1900 εγγράφονται 150 μαθητές από τους γύρω οικισμούς και λειτουργεί αρχικά ως διτάξιο αρρεναγωγείο και αργότερα ως τετρατάξιο, αφού λειτούργησε και διτάξιο Παρθεναγωγείο, το 1902-1903 με προϊσταμένη του σχολείου την Μαρία Βώλου. Το 1929 συγχωνεύτηκε το αρρεναγωγείο και το θηλέων σε 5/τάξιο μεικτό και το 1931 υποβιβάστηκε σε 4/τάξιο. Το σχολικό έτος 1909-1910 λειτουργεί ως Ανώτερο με 5 τάξεις, αφού προστέθηκε και η Ε΄ τάξη και την επόμενη χρονιά 1910-1911 ως Ανώτερο με 6 τάξεις, αφού προστέθηκε και η ΣΤ΄ τάξη και εγγραφέντα 156 παιδιά. Αρχές δεκαετίας του 1950 είχε 209 μαθητές. Η ίδρυση αρκετών σχολείων στην περιοχή Καστελλίου τα επόμενα έτη μείωσε το μαθητικό δυναμικό του σχολείου.
Κατά το α΄ έτος λειτουργίας του 1899-1900 εγγράφονται 150 μαθητές από τους γύρω οικισμούς και λειτουργεί αρχικά ως διτάξιο αρρεναγωγείο και αργότερα ως τετρατάξιο, αφού λειτούργησε και διτάξιο Παρθεναγωγείο, το 1902-1903 με προϊσταμένη του σχολείου την Μαρία Βώλου. Το 1929 συγχωνεύτηκε το αρρεναγωγείο και το θηλέων σε 5/τάξιο μεικτό και το 1931 υποβιβάστηκε σε 4/τάξιο. Το σχολικό έτος 1909-1910 λειτουργεί ως Ανώτερο με 5 τάξεις, αφού προστέθηκε και η Ε΄ τάξη και την επόμενη χρονιά 1910-1911 ως Ανώτερο με 6 τάξεις, αφού προστέθηκε και η ΣΤ΄ τάξη και εγγραφέντα 156 παιδιά. Αρχές δεκαετίας του 1950 είχε 209 μαθητές. Η ίδρυση αρκετών σχολείων στην περιοχή Καστελλίου τα επόμενα έτη μείωσε το μαθητικό δυναμικό του σχολείου.
Τα παραπάνω στοιχεία αντλήθηκαν από το βιβλίο του Μανόλη Μακράκη «Κρητών Παιδεία»
Την τελευταία όμως δεκαετία με την κατάργηση των μικρότερων δημοτικών σχολείων που ιδρύθηκαν, έγινε συγχώνευση αυτών με το Δημοτικό Σχολείο Καστελλίου με αποτέλεσμα τα αρχεία τους να διατηρούνται εκεί και οι μαθητές να φοιτούν σε αυτό.
Σήμερα το Δημοτικό Σχολείο Καστελλίου, μετρά 156 χρόνια λειτουργίας από το έτος ίδρυσής του, βρίσκεται δίπλα στο Δημαρχείο Καστελλίου στην νοτιοανατολική πλευρά του και σε απόσταση ενός περίπου χιλιομέτρου από την πλατεία Καστελλίου. Αποτελείται από τρία συγκροτήματα, το παλαιό κτήριο, το νέο κτήριο και τις λυόμενες αίθουσες. Ο λογότυπός του είναι Ολοήμερο Δημοτικό Σχολείο Καστελλίου Πεδιάδος, με οργανικότητα12/θέσιο.
Σήμερα το Δημοτικό Σχολείο Καστελλίου, μετρά 156 χρόνια λειτουργίας από το έτος ίδρυσής του, βρίσκεται δίπλα στο Δημαρχείο Καστελλίου στην νοτιοανατολική πλευρά του και σε απόσταση ενός περίπου χιλιομέτρου από την πλατεία Καστελλίου. Αποτελείται από τρία συγκροτήματα, το παλαιό κτήριο, το νέο κτήριο και τις λυόμενες αίθουσες. Ο λογότυπός του είναι Ολοήμερο Δημοτικό Σχολείο Καστελλίου Πεδιάδος, με οργανικότητα12/θέσιο.
Η σύνθεση του εκπαιδευτικού προσωπικού είναι:
Παπαδαρατσάκη Γεωργία, Διευθύντρια του σχολείου
Φραγκάκη Ευαγγελία, Υποδιευθύντρια του σχολείου
Ρουσσάκης Εμμανουήλ, Υπεύθυνος Τμήματος Ένταξης
Μαράκη Χρυσή, εκπαιδευτικός του Α1 τμήματος
Κυδωνιέως Ειρήνη, εκπαιδευτικός του Α2 τμήματος
Βεργαδή Ειρήνη, εκπαιδευτικός του Β1 τμήματος
Παπαδακάκη Νικολέτα, εκπαιδευτικός του Β2 τμήματος
Γωνιανάκης Ανδρέας, εκπαιδευτικός της Γ τάξης
Φραγκάκη Ευαγγελία, εκπαιδευτικός του Δ1 τμήματος
Μπαγιουρούκη Ειρήνη, εκπαιδευτικός του Δ2 τμήματος
Κεφαλίδου Ευαγγελία, εκπαιδευτικός του Δ2 τμήματος
Γιακουμής Σταύρος, εκπαιδευτικός του Ε1 τμήματος
Καλυκάκης Μιχαήλ, εκπαιδευτικός του Ε2 τμήματος
Λεπίδα Μαριάννα, εκπαιδευτικός του ΣΤ1 τμήματος
Βαχουθιανάκη Άννα, εκπαιδευτικός του ΣΤ2 τμήματος
Φαρσάρη Ευθυμία, εκπαιδευτικός Παράλληλης Στήριξης
Οικονομίδου Δέσποινα, εκπαιδευτικός Παράλληλης Στήριξης
Πιτσουλάκης Κωνσταντίνος, εκπαιδευτικός Φυσικής Αγωγής
Ζλατιλίδης Δημήτριος, εκπαιδευτικός Φυσικής Αγωγής
Μαχιά Παγώνα, εκπαιδευτικός Αγγλικών
Νταγιαντά Μαρία, εκπαιδευτικός Αγγλικών
Ντούβα Βασιλική, εκπαιδευτικός Αγγλικών
Σιγανού Μαρία, εκπαιδευτικός Γερμανικών
Φουκαράκη Γεωργία, εκπαιδευτικός Πληροφορικής
Ματαλλιωτάκης Γεώργιος, εκπαιδευτικός Θεατρικής Αγωγής
Εμμανουήλ Αναστάσιος, εκπαιδευτικός Μουσικής
