La mairie de Buc se situe dans l’ancienne Maison Gray où se sont succédés de nombreux propriétaires.
Entièrement reconstruite en meulière et en enduit par le curé Jollivet en 1750, elle est d’abord destinée à accueillir le presbytère. À la Révolution, la maison est vendue et devient « Les Eaux-Vives », dont demeurent encore aujourd’hui deux balconnets en ferronnerie. Dans les années 1860, M. et Mme Ferry de Pigny les propriétaires du domaine, le vendent à Frédéric Louis Charles Wuhrer (graveur lithographe). En 1908, M. et Mme Parisse acquièrent la propriété, qu’ils vendent en 1919 à Sonia Pavloff (artiste chorégraphe).

En 1927, Matilda Gedding Gray (une riche américaine) achète la maison qu’elle occupera jusqu’en 1939. Pendant la Seconde guerre mondiale, la maison est occupée par l’armée allemande puis par les Anglais et les Américains à la Libération. Après leur départ, la maison est à l’abandon et la Municipalité essaie d’obtenir de Mme Gray sa vente ou location. En 1948, Matilda G. Gray fait don de sa résidence à la commune, à condition qu’elle y établisse sa mairie et conserve le jardin intact. En 1949, la Ville fait appel aux entrepreneurs locaux pour sa réhabilitation et l’inauguration a lieu le 12 novembre 1950.

La population bucoise augmentant, le Conseil municipal fait réaliser une extension de la mairie, inaugurée le 20 septembre 1975. En 2010, la municipalité envisage de nouveau des travaux d’agrandissement, en ajoutant une nouvelle extension inaugurée en septembre 2013.