1990 m. buvo didelių vilčių, tikėjimo ir kaitos laikotarpis. Atkurta Lietuvos nepriklausomybė suteikė visuomenei didžiules galimybes ir išlaisvino kūrybinę energiją. Šiuo įsimintinu metu ir gimė naujos mokyklos idėja, kurią buvo pabandyta realizuoti Moksleivių kūrybos ir politechninio mokymo centre. Idėjos sumanytojai direktorius Jevgenijus Abramovas ir pavaduotoja Birutė Bartaškaitė į dešimtąją klasę pakvietė tiksliaisiais ir gamtos mokslais besidominčius mokinius. Be stojamųjų egzaminų buvo sukomplektuotos trys nedidelės klasės, kuriose daugumą sudarė vaikinai. Taip pat direktoriaus iniciatyva licėjuje buvo įkurta ir viena klasė rusų kalba besimoktiems mokiniams. Tuometinis direktorius Giedrių Zlatkų paskyrė licėjaus klasių vadovu. Jis kartu su direktoriaus pavaduotoja B. Bartaškaite ėmėsi kurti licėjaus koncepciją. Mokyklos kūrėjai skatino eksperimentinių programų rašymą, naujų mokymo metodų diegimą, siūlė įvairius pasirenkamuosius kursus. Siekiant puoselėti akademišką mokymą į licėjų buvo kviečiami dirbti ne tik mokytojai, bet ir universitetų dėstytojai. Tokiu būdu buvo stengiamasi užtikrinti ne tik aukštesnę mokymo kokybę, bet ir kurti universitetinės dvasios kūrybinę aplinką. Ugdymo procesą buvo stengiamasi priartinti prie universitetinių studijų tvarkos: mokymosi sesijomis, egzaminų laikymo ir kolegiško bendravimo tarp mokinių ir mokytojų. Taigi licėjuje buvo drąsiai diegiamos įvairios mokymo naujovės.
Tik 1992 m. licėjus tapo savarankiška nuo Moksleivių kūrybos ir politechninio mokymo centro nepriklausoma mokymo institucija. Tais pačiais metais licėjaus direktoriumi tapęs Viktoras Filipavičius tęsė pradėtus darbus ir toliau puoselėjo laisvą akademišką aplinką. Taip pat ypač svarbus licėjui buvo ir B. Bartaškaitės nuoširdus ir pasiaukojantis darbas. Netrukus licėjaus bendruomenė ėmė siekti gimnazijos statuso. Savo kreipimesi į Lietuvos kultūros ir švietimo ministeriją licėjus vadovybė akcentavo gerą mokytojų kvalifikaciją, universiteto dėstytojų veiklą, individualias mokymo programas, ryšius su akademiniais institutais ir savitą ugdymo procesą. Ilgai laukti sprendimo nereikėjo ir metų pabaigoje Vilniaus tiksliųjų, gamtos ir technikos mokslų licėjui buvo suteiktas realinės gimnazijos statutas. Netrukus apie licėjaus puikius pasiekimus matematikos, fizikos, chemijos olimpiadose prakalbo ne tik Vilniaus mieste, bet ir Lietuvoje. Tačiau kasdieninės licėjaus gyvenimo sąlygos buvo sudėtingos: mokykla neturėjo patalpų, aikštyno, sporto salės, trūko kabinetų. Tuo metu licėjus buvo panašesnis į gražiai besiskleidžiančią idėją nei realiai funkcionuojančią mokyklą. Licėjaus vadovybė ne kartą kreipėsi į įvairias valstybines institucijas prašydama skirti licėjui patalpas. Tačiau sprendimas dėl patalpų skyrimo buvo vilkinimas ir net pasigirdo kalbų, kad licėjų reikėtų uždaryti. Įdomu pažymėti ir tai, kad tuo metu licėjus vienose patalpose dirbo kartu su Jaunimo mokykla. 1994 m. V. Filipavičiui pasitraukus iš direktoriaus pareigų mokytojų kolektyvas naujuoju direktoriumi išrinko Saulių Jurkevičių. Pagrindinė problema, kurią reikėjo spręsti nedelsiant, buvo licėjaus patalpų klausimas. Be to, licėjus buvo priverstas dirbti dvejose skirtingose patalpose. Daliai licėjaus mokinių pamokos vyko Minties gatvėje Žirmūnuose. Tokiomis sąlygomis toliau dirbti darėsi vis sudėtingiau. Iškilo licėjaus tolimesnės egzistencijos problema. Vėl buvo kreipiamasi į įvairiausias institucijas, prašoma išspręsti licėjaus patalpų klausimą. Galiausiai 1995 m. birželio mėn. Vilniaus miesto taryba priėmė sprendimą dėl patalpų, esančių Širvintų g. 82, skyrimo Vilniaus licėjui. Taigi licėjus įgijo savo namus ir rudenį pažymėjo savo penkerių metų jubiliejų. Taip pat pirmą kartą buvo priimtos devintosios klasės ir licėjus tapo keturmete gimnazija. Prasidėjo naujas licėjaus raidos etapas.
Pirmiausiai gautas patalpas reikėjo pritaikyti ugdymo procesui bei toliau tęsti pradėtus darbus. Netrukus licėjuje buvo įrengta sporto salė, pradėta tobulinti kabinetinė sistema. Pagal profilinio ugdymo koncepciją parengti nauji ugdymo planai, pradėta ruoštis įgyvendinti Tarptautinio bakalaureato programą. 1997 m. licėjuje buvo įkurta Tarptautinio bakalaureato klasė, kurioje visi mokomieji dalykai pradėti mokyti anglų kalba. Šios tarptautinės programos įgyvendinimas suteikė licėjui ne tik išskirtinumo, bet ir sudarė prielaidas tobulėti mokytojų kolektyvui: kelti profesinę kvalifikaciją, tobulinti anglų kalbos žinias bei skleisti gerąją patirtį Lietuvoje. Tarptautinio bakalaureato programa pakėlė licėjų į naują kokybinį lygį ir suteikė galimybę daliai mokytojų dirbti pagal aukšto lygio mokomąsias programas bei atrasti brandžios ugdymo filosofijos prasmę. Taip pat toliau buvo tobulinama biocheminių klasių mokymo koncepcija. Vis labiau ėmė skleistis licėjaus įvairiapusiškumas. Sistemingai buvo stiprinamas humanitarinių mokslų mokymas. Šalia tiksliųjų ir gamtos mokslų ilgainiui įsitvirtino ir humanitarinės disciplinos. Visus šiuos pasikeitimus lėmė kompleksiškas požiūris į licėjaus raidos perspektyvą. 1999 m. Lietuvoje įvedus valstybinius brandos egzaminus licėjaus mokinių pasiekimai dar labiau išryškėjo. Pagal mokymosi rezultatus licėjaus užėmė pirmąją poziciją Lietuvoje ir jos neužleidžia iki šių dienų. Be to, kiekvienais metais licėjaus mokiniai sėkmingai atstovauja Lietuvai ir tarptautinėse olimpiadose. 2000 m. metais licėjus pažymėjo dešimties metų jubiliejų. Visi džiaugiamės licėjaus pasiekimais ir puoselėjome naujas viltis.
Naujasis tūkstantmetis licėjui tapo tolimesnio stiprėjimo ir galutinio įsitvirtinimo laikotarpiu. Nuslopo kalbos apie licėjaus reikalingumą ir galiausiai buvo susitaikyta, kad ir tokia mokykla turi teisę egzistuoti. Be to, vis gražiau skleidėsi licėjaus kūrybinis potencialas. Tačiau ypatingu iššūkiu mokyklos bendruomenei tapo licėjaus vardo įtvirtinimas. Senasis, akcentavęs realinius mokslus, nebeatitiko realybės. Po ilgų svarstymų buvo nutarta siekti mokyklą pavadinti Vilniaus licėjumi. Tačiau toks, atrodytų, paprastas techninis klausimas tapo tikru išbandymu visai licėjaus bendruomenei. Lietuvos švietimo dokumentuose licėjaus, kaip atskiro tipo mokyklos, nebuvo. Todėl valdininkai pradėjo reikalauti panaikinti licėjaus vardą mokyklos pavadinime. Šis klausimas buvo pradėtas svartyti aukščiausiose valstybinėse institucijoje. Narpliojant šią problemą daug padėjo protingas šiandieninio Seimo nario Kęstučio Masiulio požiūris. 2004 m. Vilniaus miesto savivaldybės taryba, atsižvelgdama į mokyklos prašymą ir Valstybinės lietuvių kalbos komisijos bei Lietuvos Respublikos švietimo ir mokslo ministerijos pritarimą, nusprendė Vilniaus tiksliųjų, gamtos ir technikos mokslų licėjų pavadinti Vilniaus licėjumi.
Netrukus licėjaus pirmame aukšte buvo įrengti gamtos mokslų kabinetai su laboratorija. Tai buvo labai svarbus žingsnis licėjaus gyvenime, nes tik po penkiolikos metų licėjus racionaliai galėjo pradėjo naudotis visomis patalpomis. Šis pasikeitimas gražiai įprasmino gamtos mokslų įsitvirtinimą licėjuje. Biocheminės klasės yra labai svarbi ir reikšminga licėjaus dalis, kuri sudaro palankias sąlygas mokiniams atskleisti savo įgimtus polinkius ir gebėjimus. Svarbiu etapu licėjaus raidoje tapo 2006 m. pradėtas įgyvendinti projektas „Vilniaus licėjaus energetinio ūkio renovacija”, kuris buvo finansuojamas iš Europos Sąjungos struktūrinių fondų. 2007 m. rugsėjį mokiniai atėjo į atnaujintą licėjų: buvo pakeisti langai, šildymo sistema ir apšiltintas stogas. Kitų metų vasarą buvo sutvarkyti antrojo aukšto koridoriai ir klasių grindys. Tam buvo panaudotos 2 proc. pajamų mokesčio paramos lėšos. Taigi gyvenimo sąlygos licėjuje nuolat gerėjo, tačiau dar reikėtų atlikti nemažai darbų, kad licėjus taptų šiuolaikiška modernia mokykla.
Be licėjaus gyvenimo sąlygų gerinimo, daug dėmesio buvo skiriama ir licėjaus ugdymo procesui tobulinti. 2007 m. buvo iš esmės pakeista priėmimo tvarką į licėjų. Dabar mokiniai privalo laikyti ne tik lietuvių k. ir matematikos egzaminus, tačiau turi parodyti savo užsienio k., istorijos, geografijos, fizikos, chemijos ir biologijos gebėjimus. Šis keitimas atspindi naująją licėjaus koncepciją, kurios esminis tikslas yra atverti licėjaus duris įvairių polinkių mokiniams ir tokiu būdu formuoti įvairiapusišką mokyklą. Šiandien licėjuje šalia gerų matematikų matome ir puikius literatus, greta savitų chemikų ir biologų galima išvysti užsienio k. bei istorijos žinovus. Tobulinat ugdymo procesą ir siekiant geriau atskleisti mokinių gebėjimus, paskutinėse dviejose licėjaus klasėse mokiniams sudarytos sąlygos rinktis tikslines matematikos, lietuvių k. istorijos mobiliąsias grupes. Šiose grupėse mokiniams sudaromos galimybės ir giliau, ir išsamiau mokytis pasirinką dalyką. Taip pat pastaraisiais metais daug dėmesio yra skiriama mokinių vertybinių nuostatų ugdymui. Siekiant skatinti brandžios asmenybės augimą, licėjuje nuolat organizuojami susitikimai su žymiais mokslo, meno, politikos ir kultūros atstovais. Be to, prasmingai šią veiklą papildo išvykos į muziejus, teatrus, aukštąsias Lietuvos mokyklas ir įvairius mokslinius tyrimo institutus. Tai praplečia mokinių pažinimo ribas ir padeda geriau suprasti šalyje ir pasaulyje vykstančius procesus. Nepamirštama ir meninė veikla, kuri įspūdingai atsikleidžia mokinių organizuojamuose renginiuose. Taip pat sugebame puikiai pasirodyti įvairiuose sportiniuose renginiuose. Taip pat labai svarbus licėjaus gyvenimo reiškinys yra aktyvi mokinių savivalda, kuri telkia mokinius prasmingiems darbams. Išsiskiria licėjus ir demokratiškumu bei tolerancija, o kūrybingumas ir iniciatyvumas tapo esminiais mūsų mokyklos požymiais. Laibai stipriu licėjaus veiklos bruožu tapo visų veiklos sričių skaidrumas. Visa ši veikla neįsivaizduojama be mokytojų darnaus darbo pastangų. Šiandien licėjus gali pasidžiaugti geru ir stabiliu mokytoju kolektyvu, kuris formavosi visus šiuos dvidešimt metų.
Tačiau veiklos sričių, kurias būtų galima tobulinti ir puoselėti, yra dar nemažai. Ateinantis dešimtmetis pareikalaus dar daugiau iniciatyvumo, kūrybingumo ir drąsos priimti naujus sprendimus. Licėjaus idėja neleidžia sustoti, ji kaip tik reikalauja nepaliaujamo atsinaujinimo ir lyderystės dvasios. Reikia visiems mums įsisąmoninti, kad licėjus yra mokykla, atverianti plačias augimo galimybės ir mokiniams, ir mokytojams. Prabėgę metai akivaizdžiai paliudijo, kad licėjus tapo išskirtiniu reiškiniu visoje Lietuvos švietimo sistemoje. Visa savo veikla gražiai įprasminome švietimo reformos pagrindinius tikslus ir siekius. Šiandien savo atliktais darbais liudijame, kaip gali būti prasmingai įgyvendintos netradicinės iniciatyvos ir atvertos naujos galimybės Lietuvos vaikams.