През Възраждането, когато се ражда новобългарското образование, Мадара остава извън неговия обхват, поради преобладаващото турско население. От началото на ХХ в. в селото съществуват паралелно две училища – българско и турско.

Турското училище в Мадара е основано през средата на XVIII в. Оттогава обучението се води в пристроени към джамията помещения. Те са много примитивни и неефективни. Учителите са полуграмотни ходжи. На 15 септември 1929 г. е открито ново турско училище. За първи път били назначени учители, завършили средното турско училище „Нювваб” – Шумен.

Идеята за откриване на българско училище в Мадара се заражда още в първите години на 20 в., когато броят на преселниците българи започва да се увеличава. Първоначално децата се обучавали в близкото село Кюлевча, където съществувало училище, създадено преди Освобождението. На 1 октомври 1904 г. е открито българско училище с една паралелка, в която се обучавали 16 деца. Големите трудности били свързани с осигуряването на учебна сграда. Първата училищна сграда е открита на 15 септември 1912 г., в която се обучават вече около 40 деца. След края на Първата световна война миграцията на българи към Мадара се засилва, броят на учениците се увеличава и това налага необходимостта от разширяване на училищната сграда. През 1921 г. към нея е пристроена още една класна стая. През 30-те години на ХХ в. продължава увеличаването на децата – българчета. Това наложило построяването на нова училищна сграда. На мястото на старото училище се издигнало ново, двуетажно с внушителна за времето си фасадна част. То било официално открито с водосвет на 15 септември 1936 г.

По-късно в годините, през 1971 г. се ражда идеята за построяване на ново училище, което е заложено в Програмата „Мадара-1300”. Това се налага поради недостатъчната материална база и нейното използване. Строителството на новата училищна сграда започва през 1980 г. на мястото на турското училище и продължава четири години. На 15 септември 1984 г. е открито новото Основно училище „Панайот Волов”, в което и до днес се обучават деца от 1 до 8 клас.

В продължение на повече от 100 години училището винаги е било важно културно- просветно средище, дало образование на хиляди млади хора, реализирали се в различни области на живота. Макар че броят на учениците е доста намален, в училището са създадени много извънкласни форми на обучение и възпитание, в които са включени по-голяма част от учениците, съобразно техните наклонности и желания.

През 2010 г. училището печели международен проект по секторна програма „Коменски”. Това е проект „Културен коктейл”, който има за цел да запознае учениците с европейската култура и традиции, да им даде възможност да обменят опит в учебно-образователната дейност чрез използване на игри, традиционни танци и песни. Партньори по този проект са училища от Германия, Полша, Румъния, Португалия, Латвия, Турция и България. През март 2012 г. Мадара беше домакин на работна среща по проекта. Пред гостите, участници в проекта и пред родители бе представена програма, подготвена от учениците и учителите.

През 2016 г., съвместно с НЧ „Просвета – 1908”, село Мадара и Общински фонд „Култура”, град Шумен, учениците участваха в проект „Древна Мадара – непресъхващ извор на слово, песни и танци”, който се реализира в НИАР „Мадара”. Децата от ОУ „Панайот Волов” за кратко бяха в ролята на екскурзоводи, чрез слово, песни, танци и картини те пресъздадоха Древна Мадара. Младите актьори представиха и „Мадарска легенда” от Ангел Каралийчев. Заключителната част на проекта включваше и посещение по местата на Първата и Втората български столици – Плиска и Преслав.

Детска градина „Мадарски конник” заема важно място в образователната система на селото. Тя е открита през 1968 г. в сградата на детската ясла (в момента тя е разрушена). През 1975 г. е открита официално новата сграда на ЦДГ „Мадарски конник”.

Децата от детска градина „Мадарски конник” и ОУ „Панайот Волов” участват активно в културните мероприятия на селото и региона. Атрактивно е участието им в Карнавала на плодородието в Шумен.