Dziesięć lat później, po połączeniu Długojowa z Długojowem Górnym, do jedynej przecież szkoły chodziła ponad setka dzieci i dotychczasowe lokum mieściło taką gromadę z trudem. I znów pomogli rodzice; państwo Kozłowscy i Jan Szpak oddali oświacie swoje domy. Dorośli zdawali sobie sprawę, że to rozwiązanie tymczasowe, że trzeba myśleć o budowie podstawówki z prawdziwego zdarzenia, ale na przeszkodzie stanął brak funduszy. Wtedy rodzice postanowili się opodatkować na rzecz budowy. Wkrótce powstał projekt szkoły, ale samą budowę rozpoczęto dopiero dekadę później. 1 września 1937 roku nowiutki, drewniany budynek przyjął ponad pół tysiąca uczniów. Niedługo jednak cieszyli się swoją szkołą – w czasie okupacji podstawówka została zamknięta.
1 marca 1948 roku Długojów Kolonia, a 1 stycznia 1954 roku Długojów wieś zostały włączone w granice Radomia. Długojowska podstawówka stała się więc szkołą miejską. W 1955 roku otrzymała numer 20; doczekała się też kapitalnego remontu. Dziesięć lat później „dwudziestka” zyskała też patrona, a właściwie patronów – Obrońców Pokoju. Uczniów, a było ich wówczas około 700, z pewnością ucieszyły dodatkowe klasy i pracownie, biblioteka i sala gimnastyczne, a nawet gabinet lekarski.
Nie zmieniało to jednak faktu, że szkoła jest drewniana i warunki nauki i pracy w niej niewiele poprawią kolejne remonty i rozbudowy. Zwłaszcza, że dzieci w dzielnicy jest coraz więcej - pod koniec lat 70. w podstawówce uczyło się ich 1200. I znów to sami mieszkańcy Długojowa, a także pracownicy „dwudziestki”, rozpoczęli starania o budowę nowej siedziby. Państwo Kurysowie – rodzice jednego z uczniów zdecydowali nawet o odstąpieniu należącej do nich działki pod przyszłą inwestycję. W tej sytuacji miastu nie pozostało nic innego, jak kupić kolejną parcelę i zlecić opracowanie projektu szkoły. Niestety, mijały lata, a na budowę nie było pieniędzy. Gorzej – w latach 90. liczba uczniów „dwudziestki” systematycznie spadała i nowe władze miasta uznały, że podstawówkę: drewnianą, starą i ciasną trzeba zlikwidować. Remont był nieopłacalny, a funduszy na postawienie nowej ciągle brakowało. Zwłaszcza, że przygotować należałoby kilka milionów złotych.
https://www.cozadzien.pl/edukacja/ze-szkolnej-kroniki-publiczna-szkola-podstawowa-nr-34/77056
Z pomocą przyszła Unia Europejska – z ówczesnego Zintegrowanego Programu Operacyjnego Rozwoju Regionalnego miasto otrzymało 4,4 mln zł. Cała inwestycja kosztowała 5 mln 875 tys. zł. Najpierw trzeba było przygotować projekt nowej podstawówki, a potem rozebrać starą szkołę. Prace przy ul. Malenickiej 29 rozpoczęły się w październiku 204 roku. Rok później gotowa była dwukondygnacyjna część dydaktyczna, wzdłuż ul. Malenickiej.
Na parterze umieszczono pomieszczenie dla woźnych, gabinet dyrektora z sekretariatem, archiwum, księgowość oraz boksy szatniowe dostępne z korytarza; tam też zlokalizowane zostały schowki na rzeczy podręczne uczniów. Zaprojektowano tam także cztery sale lekcyjne, świetlicę, bibliotekę z zapleczem i sklepik uczniowski. Na piętrze jest pięć sal lekcyjnych, pracownia informatyki i pracownia techniki z zapleczem, pracownia zajęć korekcyjno-kompensacyjnych, pokój nauczycielski, gabinet zastępcy dyrektora, pokój pielęgniarki, gabinet logopedy i pedagoga. Dla uczniów z niepełnosprawnością zaprojektowano pochylnię przy wejściu głównym i windę. Potem, w głębi działki, powstał jednokondygnacyjny segment z tzw. zespołem żywienia i sala gimnastyczna z zapleczem.
W październiku 2016 roku PSP nr 20 obchodziła stulecie istnienia.
