28 юни 1988г. на заседание на ИК на Общинския народен съвет – град Толбухин е утвърдено предложението за създаване на ново училище в район „Балик”- в старата сграда на Техникума по механотехника „Михаил Ломоносов”. За първата учебна 1988/1989 година са назначени Веселина Минкова-директор на учебното заведение, 27 педагогически служители и 8 души административно-помощен персонал.
На 15 септември 1988 г. 568 ученици от ІV до VІІІ клас, разпределени в 19 паралелки, прекрачват прага на новото училище.
Със Заповед № РД 141 от 17 януари 1989г. Министерството на културата, науката и просветата разпорежда новосъздаденото училище да прерасне в единно средно и да носи името на великия български писател Димитър Талев.
Грижите и проблемите на основателите са много, но колективът от първите дни е ентусиазиран и работи с неприкрито желание да се утвърди, да завоюва авторитет, да се оправдаят очакванията на родителите и обществеността.
Още първата година са създадени кабинети по български език и литература, по биология и по руски език. Постепенно сред подходящата атмосфера на „Йовковия”, „Талевия” и красивия кабинет на приказките, часовете стават по-интересни и очаквани от учениците. Следващата година са оборудвани и кабинети по математика, история, физика и химия.
Създаването на подходящи условия за учене и добрите педагогически възможности на учителите дават своите резултати – интересът към училище „Димитър Талев” е вече голям.
През април 1989г. се провежда първата училищна асамблея „Талев 89”.
От септември 1989г. училището придобива статут на средно общообразователно и осъществява прием на първите три паралелки с деветокласници. То е с 28 паралелки и 4 полуинтернатни групи, а броят на учениците е 706.
Септември 1991г. започва обучението на първите 75 деца в І клас, разделени в три паралелки. За първа година има и ХІ клас.Учениците са 989, разпределени в 41 паралелки и 1 полуинтернатна група.
Юни 1992г. първият абитуриентски випуск получава дипломите си.
На 15 септември 1992г. броят на учениците е 969, обособени в 42 паралелки. 93-мата първокласници са разпределени в 4 паралелки. Училището има нов директор – г-жа Ана Лазарова.
На 15 септемри 1994г. новата учебна година започва със 740 ученици, разпределени в 34 паралелки от І до ХІ клас. Облика на училището изграждат паралелките с разширено изучаване на изобразително изкуство, музика, както и групите за обучение по компютърна грамотност и информатика като свободноизбираеми. През тази година в ІХ клас започва и обучение по професионална подготовка – „Икономика и мениджмънт”, „Фирмена администрация”, чрез съвместен договор с Професионално-техническо училище град Добрич.
Учебната 1995/1996г. училището започва с 666 ученици, разпределени в 32 паралелки. За първи път са публикувани художествени произведения на талевски ученици – г-жа Весела Панчева заедно със своите четвъртокласници издава книга с литературни опити „Докосване до магията на словото”. Примерът е заразителен. През следващите години се раждат много книжки с творби на талантливи талевци, подкрепени от своите учители Маринела Неделчева, Даниела Атанасова, Даринка Миткова, Красимира Хинева, Гинка Добрева, Галя Игнатова, Валя Лунгова, Радка Лазарова, Иванка Михайлова, Румянка Георгиева и др.
От 1996/1997 учебна година училището има нов директор – г-н Тодор Георгиев. За първи път са утвърдени пет паралелки с първокласници, като три от тях са с целодневна организация. С решение на Общинския съвет се разкрива полудневна подготвителна група за шестгодишни деца в училището. За първи път започва съвместно с ПТУ град Добрич обучение по готварство в ІХ и Х клас. Учредява се Училищният ученически съвет, който се състои от 21 ученици, по един представител от ІV до ХІІ клас.
През октомври 1996г. на общо събрание на родителите се учредява и започва дейността си Училищното настоятелство с 35 членове.
По случай 24 май 1997г. Педагогическият съвет на училището за първи път определя ученици годишни училищни първенци.
Април 1998г. СОУ „Димитър Талев” тържествено отбелязва своята десетгодишнина. Проведени са 23 инициативи, включени в „Талеви дни 98”.
През май 1998г. Педагогическият съвет на училището за първи път определя учители годишни училищни първенци.
На 6 април 1999г. стартира съвместната дейност на училището с Фондация „Програма стъпка по стъпка”, по която към момента в България работят 56 детски градини, 34 училища и 5 висши учебни заведения.
Септември 2000г. за първи път се осъществява прием на деветокласници в паралелка с профил „Технологичен – Информационни технологии”.
През учебната 2001/2002г. прага на училището преминават първите деветокласници в паралелката с профил „Хуманитарен” по направление „Журналистика, масмедии и комуникации”. След успешни разработки училището печели и осъществява първите си проекти: „Красив свят”, финансиран от клуб „Отворено общество” Варна; „Етнокултурна идентичност на ромите” – по договор с Фондация „Отворено общество” София; „Алтернативи за стимулиране на ненасилието”, финансово осигурен от Фондация „Помощ за благотворителността в България”. Стартират проектите „Нашата природна среда”, „Културата в младежкия живот”, финансирани със средства на Европейския съюз, по програма „Коменски” на Национална агенция „Сократ”.
През учебната 2002/2003г., наред с успешното продължаване на работата по първите международни проектите, ефективно е осъществен съвместно с целодневни детски градини № 17, 26 и 32 проект „Приятелска ръка”, финансиран от Фондация „Отворено общество” – София.
Април 2003г. училището тържествено отбелязва своята петнадесетгодишнина. Проведени са 36 инициативи, включени в „Талеви дни 2003”.
Юни 2003г. успешно се дипломират първите 43-ма дванадесетокласници на училището.
Юни 2004г. се дипломират първите 18 дванадесетокласници от паралелката с профил „Информационни технологии”, а юни 2005г. своите дипломи получават и първите 23-ма дванадесетокласници от паралелка с профил „Хуманитарен” – направление „Журналистика, масмедии и комуникации”.
2004/2005г. се реализира езиков проект „Сравнителен подход към две култури”. От 2006/2007 учебна година училището работи по три европейски проекта – координира езиковия проект „Два славянски езика в европейската общност” и тригодишния проект „Училищен живот”; партньор е по проекта „Коменски или стремеж към качество в образованието”.
През 2007г. осъществява за първи път прием в IХ клас с профил „Технологичен – туризъм”.
На 10 декември 2007 г. се учредява нов Училищен съвет.
На 15 септември 2008г. училището отваря врати за 770 ученици, обхванати в 34 паралелки. Осигурени са разнообразни извънкласни дейности, групи по СИП и клубове, желани и необходими за пълноценното израстване на възпитаниците. Училището работи по три европейски проекта: координира езиковия проект „BULHUN – докосване до две култури”, проектите „Мост към професионалния живот” и „Европейско образование с информационно-комуникативни технологии”.
От 2009/2010 учебна година учениците са 769. Директор е г-жа Весела Панчева. Водени от желанието възпитаниците на СОУ „Димитър Талев” да усвояват трайно и пълноценно знания, са разкрити 7 полуинтернатни групи, а за повишаване нивото на мотивираност и осмисляне на свободното време се формират групи по СИП, осъществяват се много извънкласни форми. Работи се активно по учебната програма за подобряване равнището на възпитаност на учениците, снижаване на нивото на агресивност, насилие и риск в училище, повишаване на гражданското съзнание. СОУ „Димитър Талев” започва да работи по двугодишен международен проект по програма „Учене през целия живот” – „… и всички ние заживяхме щастливо”, координиран от 20 ЦДГ “Радост”. Работи се вече по десети проект, но за първи път в него са включени деца от 3 до 11 години. Стартират и два национални проекта: „Моето училище, моят интересен свят” и „Училището днес: модерна работилница за млади таланти”.
Учебната 2010/2011 година се отличава с многобройни и успешни участия в общински, областни и национални състезания, олимпиади и конкурси, на които са завоювани призови места. Стартира дейността на българските проекти: „Училищен плод”, Национална програма „С грижа за всеки ученик”, „Училището желана територия на ученика”. През годината приключва цялостното обновяване на материално-техническата база и сградния фонд на училището по европейски проект на Община Добрич „Към по-качествено образование в ареал Добрич чрез обновена и модернизирана инфраструктура” по оперативна програма „Регионално развитие”.
През 2011/2012 година продължават работата си традиционните учебни форми. Многобройни са участията и отличията в национални и регионални състезания и олимпиади. Продължават дейностите по създаването на трайни ползотворни партньорства с родителската общност, като са осъществени тренинги с родители на деца, подлежащи за първи клас. С все по-голям успех се провежда „Денят на отворените врати” с родители на бъдещи първокласници. Осъществяват се европейски и национални проекти. Стартира международен проект „Мозайка от пъстри фантазии”. Започват дейност 29 клубни форми по проект УСПЕХ – „Да направим училището привлекателно за младите хора”. Въведена е системата „Електронно училище”, благодарение на която функционира електронен дневник, подпомагащ учебния процес и комуникацията учители-родители. Училището разработва и реализира съвместно със СОУ „Св. Климент Охридски”, ПГ по ветеринарна медицина „Проф. д-р Георги Павлов” и ПГ по МТЕ „М.В.Ломоносов” темата „Управленска стратегия за развитие на социалната и физическата адаптивност на учениците” в конкурса „Иновативни практики в управлението”, организиран от НИОКСО и Дирекция „Квалификация и кариерно развитие” към МОМН, като при осъществяването се присъединяват още 10 училища от Добричка област.<.p>
На 15 септември 2012 година за първи път училището отваря врати, за да посрещне учениците от новооткритата паралелка след VІІ клас с профил „Технологичен – Информационни технологии”. Продължава работата по проект УСПЕХ и европейския проект „Мозайка от пъстри фантазии”.
През март 2013г. е поставено началото на преписа на романа „Железният светилник” от Димитър Талев като част от мероприятията, посветени на 25-годишния юбилей на училището и във връзка с кампанията на Народно читалище „Йордан Йовков” за ученически преписи на най-доброто от творчеството на патрона на образователната институция. В него ще се включат ученици от първи до дванадесети клас, родители, учители, които с гордост носят името на своя патрон. Ще вземат участие и представители на страните партньори по международния проект „Мозайка от пъстри фантазии”, които ще гостуват от от 15 до 20 май.
До 2013г. в СОУ „Димитър Талев” са завършили основното си образование 1466 млади хора и са получили дипломите си за средно образование 975.
