A Biblioteca foi inaugurada juntamente com o IME em 15 de janeiro de 1970 e recebeu esse nome em homenagem ao Prof. Carlos Benjamin de Lyra, por desenvolver importantes trabalhos que contribuíram grandemente para o desenvolvimento da Topologia Algébrica no Brasil.
No início, o acervo básico da Biblioteca foi formado por obras vindas de várias Bibliotecas da USP, entre as quais o Centro de Computação Eletrônica (CCE/USP), o Departamento de Matemática da Faculdade de Economia e Administração (FEA/USP), o Departamento de Estatística e de Matemática da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras (FFCL/USP), o Departamento de Matemática da Escola Politécnica (POLI/USP), o Instituto de Pesquisas Matemáticas (IPM) e por fim, a Sociedade de Matemática de São Paulo.
Hoje é considerada uma das melhores bibliotecas na Área de Matemática da América Latina. Figura também entre os maiores acervos do Sistema de Bibliotecas da USP, com cerca de 230.000 itens. Seu acervo é formado por livros, relatórios, fascículos de periódicos (revistas), teses, dissertações, trabalhos de docentes, CDs e DVDs. É especializada em Matemática, Estatística, Matemática Aplicada, Bioinformática e Ciência da Computação.
Linha do Tempo
Bibliotecárias responsáveis pela Biblioteca do IME ao longo da história
Ana Maria de Arruda Camargo – 1970/71
Maria Cristina Rocha Sacchi – 1971
Maria Alice Fernandes Carreira – 1971/73
Maria Estela Moralis Caramori – 1974
Eunides Aparecida do Vale – 1974
Maria Estela Moralis Caramori – 1975
Maria Cristina Rocha Sacchi – 1975/76
Maria Alice Fernandes Carreira – 1976/80
Maria Cristina Martinez Bonésio – 1980/89
Irma Teresa Felipe – 1989/2016
Stela do Nascimento Madruga – 2017-presente