Al estrenarse el siglo XX, el devenir del palacio que fue de los Oñate, en la calle de la Trinidad, se cruzaría con un ingeniero industrial madrileño llamado Juan Boix y André que, en 1892, había solicitado al Gobierno la concesión de un «ferrocarril económico» de Benicolet al puerto de Gandía y que le fue concedida, en 1900, cuando ya residía en Toledo, en la calle Taller del Moro, como verificador oficial de los contadores de electricidad. Años después, en enero de 1913, se le cita como «Ingeniero Fiel Contraste de la provincia», teniendo su oficina en Trinidad 3, donde los industriales debían acudir a efectuar la revisión anual de pesas y medidas, según recordaba una circular del Gobierno Civil. El mismo personaje y el mismo inmueble aparecerían unidos en un asunto que ocupó varios lustros de la vida municipal y llenó muchos comentarios de prensa: la construcción de una nueva casa de Correos.
El Diario Toledano de 21 de junio de 1915 anunciaba la adquisición de «la casa del Sr. Alegre en la entrada de la calle de la Plata» para instalar el servicio de Correos y Telégrafos. Sin embargo, tal venta no debió cuajar entonces, pues, en marzo de 1916, tras la oportuna convocatoria pública de compra de solares, se rechazaban tres ofertas: la de Rafael Gonzalez Alegre, en Plata 1 (en el antiguo Hospital de Bálsamo, valorado en 85.000 pts.); la de Juan Boix, (en Trinidad 3, por 130.000 pts.) y la de Santiago Camarasa (en la cuesta del Águila 15 y Núñez de Arce 12) por 72.000 pts. Aunque se abrió una nueva licitación, la oferta de Alegre parecía la más idónea, incluso para alojar provisionalmente el servicio postal mientras prosiguiese la búsqueda de otro enclave.
Lo cierto es que pasaron los años sopesándose varias casas y solares para erigir un edificio de nueva planta, entre otros, la plena ocupación de la plaza de los Postes por su céntrica situación. Mientras, en el vetusto caserón de Bálsamo, Correos seguía en precario, acordándose su compra, por fin, en 1927, para ser totalmente reformado. Las obras arrancarían en 1929, siendo inaugurada la nueva sede en marzo de 1933. En este período, el servicio postal se llevaría a la antigua casa de Juan Boix, habilitándose la entrada al público por la plaza del Padre Juan de Mariana. Pronto, El Heraldo Toledanorecogía la queja de los usuarios para poder acceder también por la puerta de la calle de la Trinidad, ya que era la más cercana al núcleo mercantil de las Cuatro Calles.
La siguiente época del que fuera palacio de los Oñate o asociada a Juan Boix se sitúa ya en los años de posguerra, perteneciente ahora a la Fábrica Nacional de Armas de Toledo. El 26 de febrero de 1947, Visitación Pérez, en nombre de esta empresa, solicita al Ayuntamiento el derribo y la reconstrucción de tal casa, según el proyecto firmado por el arquitecto César Álvarez Casado. El objeto era hacer un colegio para los hijos de los obreros, casi todos residentes en el casco antiguo. Las clases de los niños se emplazaban en la planta baja, con entrada por la calle de la Trinidad, en tanto que las niñas lo harían por la plaza Juan de Mariana a las aulas de la planta superior. En las terrazas se podría practicar “Gimnasia” y en el patio, protegido por una gran claraboya, celebrar actos culturales. Sobre la puerta principal se dispuso una hornacina con la imagen de Santa Bárbara, la patrona del Arma de Artillería que sería tallada por Cecilio Béjar. El alma de todo esto fue Juan Mas del Rivero, coronel de la Fábrica de Armas entre 1938 y 1950, que también promovió el Poblado Obrero (comenzado en 1948), el economato, el campo de fútbol, además de apoyar muchos actos de la vida toledana.
A finales de 1949 la reforma estaba ya casi concluida. La prensa se hacía eco de las pinturas interiores del «artista madrileño señor Díaz« y de la vistosa azulejería de Vicente Quismondo (1903-1980) en los zócalos del pasillo y del patio con vistas de la factoría toledana (como el puente colgante del Tajo) o de Segovia (sede de la Academia de Artillería) entre floridos roleos y puttitrabajando con limas, punteros o pinceles. Se apuntaba que la escuela podría funcionar en el curso siguiente, sin embargo, no fue así. En 1950 el local se utilizó sólo para ciertos actos (teatro o cine) en determinadas fechas, proyectándose el 3 de diciembre, víspera de la patrona, la película Los desesperados. Y es que con la progresiva entrega de viviendas cerca de la Fábrica de Armas dejaba de tener sentido la continuidad de este colegio en el centro de Toledo. La prioridad fue hacer inmediatamente otro que abrió sus aulas en 1953 en pleno Poblado Obrero.
Sin embargo, la reforma aplicada al edificio de la Trinidad para uso docente tendría continuidad, si bien ahora bajo la gestión del Frente de Juventudes. Desde 1950 el gobernador civil Blas Tello Fernández-Caballero (1908-1984) impulsaba la creación de una «Academia del Frente de Juventudes» -antecedente del futuro Colegio Menor- en el castillo de San Servando para impartir enseñanzas medias y preparar el acceso a las academias militares. Hasta su traslado a este lugar, en septiembre de 1958, las clases se desarrollaron en la calle de la Trinidad, mientras que la educación primaria, para los más pequeños, estaba en dependencias de la Diputación Provincial, tras haber pasado, desde 1948, primero, en un aula abierta en la calle de Santo Tomé y, luego, en el ya maltrecho edificio de la Escuela de Magisterio alzado frente al paseo de Merchán.
A partir de los años cincuenta, en la Trinidad funcionaría el Hogar Juvenil que,desde 1960 administró la OJE hasta 1977 bajo la tutela de la Delegación Nacional de Juventudes. En la Transición, este amplio edificio se convirtió exclusivamente en sede administrativa del Ministerio de Cultura y después, en 1983, de la comunidad autónoma de Castilla-La Mancha con diversos servicios de atención al público que allí continúan.