Po drugi svetovni vojni in spremembi oblasti v državi so nove temelje poleg porušenih zgradb dobivale tudi številne ustanove. Septembra 1945 je tedanje Ministrstvo za prosveto Ljudske republike Slovenije sprejelo uredbo o ustanovitvi okrožnih študijskih knjižnic v Celju, Novem mestu in Mariboru, medtem ko se je uradna ustanovitev celjske Študijske knjižnice zgodila naslednje leto, 1. marca 1946.
Knjižnica je bila ustanovljena z nalogo, da zbira zgodovinsko, slovstveno, narodopisno in ostalo tiskano ter rokopisno gradivo s področja celjskega okrožja, daje znanja željnim gradivo za izobraževanje in znanstveno delo ter nudi ostalim ustanovam in društvom priročno strokovno literaturo. Za njenega prvega ravnatelja je bil imenovan slavist Vlado Novak, prof. Pomanjkanje knjig je bilo po vojni veliko in Novaka je zato čakala težka naloga, saj je moral ustanoviti in razviti študijsko knjižnico pokrajinskega značaja. Na začetku je bil knjižnični fond relativno skromen, sestavljen iz knjig gimnazijske profesorske knjižnice, repatriiranih knjig iz avstrijskega Muraua, knjig iz okrožnih zbirnih centrov, ki sta delovala v Stari grofiji in kapucinskem samostanu, in tudi iz knjig, ki sta jih podarili mariborska Študijska knjižnica in ljubljanska Narodne in univerzitetne knjižnice. Svoje prve, majhne in slabo vzdrževane prostore je Študijska knjižnica dobila v pritličju Stare grofije. Začetni fond približno 8 tisoč knjig je v približno letu zaradi prejemanja obveznega izvoda, nakupov in darov narasel na skoraj 20 tisoč enot, obisk knjižnice, ki si je tradicijo morala še ustvariti, pa je bil v prvih letih kljub brezplačni uporabi in izposoji knjig razmeroma majhen. Temu je botroval tudi poslovni čas knjižnice, saj je bila uporabnikom takrat na voljo le trikrat tedensko.
Leta 1952, ob peti obletnici, je knjižnica štela že več kot 44 tisoč knjig, vendar ta zaklad še ni mogel prav služiti svojemu namenu, ker so bili prostori za kakršnokoli knjižnično delo povsem neprimerni. Novak si je zato prizadeval, da bi knjižnica s preureditvijo pritličja grofije pridobila vsaj novo čitalnico, kar se je zgodilo leta 1955. Knjižnica se je tedaj tudi kadrovsko okrepila, podaljšal se je tudi njen poslovni čas knjižnice; za uporabnike je bila od takrat odprta vsak delavnik od 8. do 13. ure, trikrat na teden pa tudi v popoldanskem času od 13. do 18. ure. Število knjig in obisk sta se v naslednjih letih nenehno povečevala in obstoječi knjižnični prostori za spremenjene potrebe niso več zadoščali, zato so sklenili, da je za Študijsko knjižnico edina rešitev gradnja nove stavbe. Slovenska knjižničarska stroka je konec 60. let začela razmišljati o novi koncepciji javnega knjižničarstva in rezultat je bil sprejetje koncepta splošnoizobraževalnih knjižnic. Zaradi visoke stopnje strokovne in organizacijske razvitosti je Študijska knjižnica postala jedro za integracijo splošnoizobraževalnih knjižnic v celjski občini. Leta 1972 je pod svoje okrilje sprejela knjižnico DPD Svoboda Gaberje, dve leti zatem pa sta se Študijska knjižnica in Mestna ljudska knjižnica združili v enovit zavod – Osrednjo knjižnico Celje.
Ravnatelj Študijske knjižnice je bil ves čas njenega obstoja Vlado Novak (1946–1974).
