Uma forma interessante que o Python te permite fazer é criar um decorador que gerencie isso para você:
def time_statistics(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
result = func(*args, **kwargs)
end = time.time()
if not hasattr(wrapper, 'times'):
wrapper.times = []
wrapper.times.append(end - start)
return result
return wrapper
Assim, na função que você quer analisar, basta fazer:
@time_statistics
def foo(a, b):
return a + b
Efetuar as chamadas para testar o tempo:
for _ in range(100):
foo(1, 2)
Depois analisar os resultados:
print('Tempo mínimo [s]: ', min(foo.times))
print('Tempo máximo [s]: ', max(foo.times))
print('Média de tempo [s]: ', sum(foo.times) / len(foo.times))
Veja funcionando no Repl.it.
Dica: eu utilizei uma lista simples para gerenciar os tempos, mas você pode facilmente abstrair isso numa estrutura mais complexa que já gerencie toda a lógica que necessita, seja calculando mínimos e máximo, calculando a média, desvio padrão, variância, seja gerando o gráfico.