Больницу построил император Павел I. Во время тяжелой болезни он дал обет после выздоровления устроить бесплатную лечебницу для бедных.
Чтобы не забыли о причине появления Павловской больницы, отчеканили медаль с изображением Павла I и надписью: «Свобождаясь сам от болезней, о больных помышляет». Сначала здание было деревянным, но после пожара 1784 года Павел решил отстроить его в камне. Проект разработал В.И. Баженов, но здание больницы возвели в 1802-1807 годах уже по проекту М. Казакова. Официальная причина задержки — отсутствие денег. Но по времени события совпадают со строительством Баженовым Царицыно и последовавшей затем отставкой архитектора. Это также могло стать поводом передать заказ Казакову.
Здание больницы напоминало дворец в 3 этажа с церковью Апостола Павла в центре. Во время строительства смотритель Троянкин растратил казенные деньги, поэтому в 1811 году суд запретил Казакову заниматься казенными строениями. Так здание главного корпуса больницы стало последним архитектурным творением зодчего. А в 1830-х Павловскую больницу перестроили по проекту Д. Жилярди. Тогда ворота украсили львы, появились флигели для аптеки и прачечной, дополнительные корпуса и фасад в стиле классицизма. В Павловской больнице работали Ф.П. Гааз, Ф.А. Рейн, И.Ф. Эразмус, Е.И. Марциновский. Она действует и сегодня, но уже под именем 4-ой городской клинической больницы. Сейчас медицинский центр занимает 30 корпусов разной этажности на территории в 13 га.