Государственное образовательное учреждение Лицей № 1502 при МЭИ был организован в 1989 году по инициативе Перовского районного управления образования г. Москвы и Московского энергетического института как средняя общеобразовательная школа № 1027 энергофизического профиля для учащихся 10-х и 11-х классов. По итогам собеседования было набрано 10 десятых и 6 одиннадцатых классов. При школе был открыт вечерний межшкольный факультатив.

На первом этапе становления школы были выполнены основные задачи формирования учебного плана, соответствующего физико-математической школе при вузе; сбалансированы дисциплины естественно-научного и гуманитарного циклов, физического воспитания и профориентирующего цикла; сформирован работоспособный «смешанный» коллектив из педагогов вуза и школы; отработана технология конкурсного набора учащихся; создана материальная база школы; апробирована концепция воспитательной работы. С 1990 года в лицее начинается реализация лонгитюдных проектов – лицейского творческого супермарафона «Каждый человек талантлив!», а с 1991 года – проведение Открытой Российской научно-практической конференции школьников по физике, математике, информатике. В том же году началась профилизация образования: были открыты профильные 9-е классы (экономический, экологический, углубленного изучения иностранного языка).

В 1992 году школа № 1027 первой в Москве успешно прошла лицензирование и аттестацию, и была аккредитована в качестве первого московского официального государственного лицея как Энергофизический лицей № 1502 при МЭИ. Этот этап становления лицея был связан с гуманитаризацией образовательного процесса (1993г. - межведомственная программа с Московской государственной филармонией, 1994г. – грант фонда Сороса за гуманитаризацию технического образования), индивидуализацией образовательных маршрутов учащихся (1995г. – экспериментальная площадка МКО «Разноуровневое обучение иностранному языку в техническом вузе», Российско-Крымская молодежная археологическая экспедиция, Городские исторические чтения «Защитники Отечества», 1996г. – открытие АНО «Импульс» при лицее, 1997г. – программа экологического мониторинга района «Ивановское», 1999г. – творческий литературный семинар «Я хочу быть услышан...», 2000г. – экспериментальная площадка МКО-«Релод» «Интегративная модель основного и дополнительного языкового образования»), разработкой и внедрением программы «Здоровье» (1996г.), предусматривающей формирование позитивного отношения к физкультурно-оздоровительной активности (1997г. – экспериментальная площадка МКО «Реализация индивидуального подхода к физическому воспитанию на основе информационных технологий», 1998г. – программа «Школа выживания»).

С 2001г. официальное название лицея - ГОУ Лицей № 1502 при МЭИ.

2002 год — Премия Президента Российской Федерации в сфере образования за научно-практическую разработку «Лицей как модель интегративного образования Школа-вуз»

2006 год — Премия победителю конкурса общеобразовательных учреждений, внедряющих инновационные образовательные программы в рамках Приоритетного национального проекта «Образование»