Der preisgekrönte Schulbau wurde in den 1960er Jahren von dem Düsseldorfer Architekten Christoph Parade entworfen. Es handelt sich um einen dezentralen Flachbau mit typischen Elementen des Midcentury Designs und des Brutalismus. In der Aula steht eine Schuke-Orgel mit 15 Registern aus dem Jahr 1970 zur Verfügung. In den 1980er Jahren wurde das sogenannte Kinderhaus und 2012 eine wiederum mit einem Preis ausgezeichnete Cafeteria ergänzt. Das Theodor-Fliedner-Gymnasium verfügt über eine Vielzahl von gut ausgestatteten Fachräumen sowie über eine multifunktionale Außensportanlage, eine Einfach- und eine Zweifachturnhalle, einen Gymnastiksaal und ein Lehrschwimmbecken.