El proyecto es el resultado de la fusión del Hospital de Sant Pau y el viejo conjunto gótico del Hospital de la Santa Creu, con lo que se creaba uno de los elementos de mayor repercusión urbanística sobre la ciudad. El hospital ocupa nueve manzanas del Eixample Cerdà, en un extremo de la avenida Gaudí, con la Sagrada Família en el otro extremo. Domènech i Montaner apuesta por la misma organización en pabellones ensayada en el Institut Pere Mata, si bien creando una estructura concentrada enterrada que evita la dispersión funcional de los pabellones, muy criticada por algunos expertos de la época en instalaciones hospitalarias. Se trata de un conjunto de 46 pabellones situados en torno a un eje que atraviesa la gran manzana diagonalmente. Domènech opera así una lectura abierta e innovadora de la manzana tipo del plan Cerdà. La estructura de los pabellones está modulada en elementos que soportan unas bóvedas de ladrillo, favoreciendo la adaptación del sistema de muro con la funcionalidad de cada pabellón. El eje formado por la avenida Gaudí representa un conjunto monumental único, en cuyos extremos se erigen dos concepciones casi antitéticas del sentido de la nueva arquitectura y su funcionalidad en las necesidades sociales de la época.

A finals del segle XIX, l’hospital més important de la ciutat de Barcelona era el de la Santa Creu, ubicat a l’edifici medieval construït per aquesta funció al raval el 1401 i que es mantenia gràcies a la beneficència i les ajudes de les administracions.
Cal recordar que en aquella època a l’hospital només hi anaven els pobres, ja que els que s’ho podien permetre es feien venir el metge a casa. I que la mortalitat entre els que hi ingressaven era molt alta, sobretot degut a les infecciones i als contagis.
L’hospital medieval era del tot insuficient per la població de Barcelona a finals del XIX, i es van adquirir uns terrenys a la zona del Guinardó, per tal de poder construir un nou hospital quan es disposés dels suficients fons.
El 1896 mor a Paris el banquer català Pau Gil i va llegar una part de la seva fortuna per la construcció d’un hospital a la seva ciutat natal, Barcelona.
Els marmessors fan un concurs per escollir el millor projecte segons criteris mèdics i arquitectònics. L’abril de 1900 el jurat d’arquitectes declara guanyador el projecte Salud, de Josep Domènech i Estapà, que havia projectat l’hospital clínic. Però el jurat de metges el declara desert.
En la junta de l’Administració de la Santa Creu del 19 d’abril de 1901 es decideix encarregar a Lluís Domènech i Montaner el projecte conjunt de dos hospitals reunits sota un pla general d’administració i funcionament, unint el que s’havia de construir amb el llegat de Pau Gil i el que necessitava la Santa Creu.

Projecte original:
A la memòria del projecte, Domènech deixa palès que ha fet un estudi aprofundit de una gran varietat d’hospitals cita més de 240 hospitals de tot el món, principalment d’Europa, ordenats alfabèticament per ciutats i citant la bibliografia consultada per el seu estudi.
Es conserva a l’arxiu del Col·legi d’Arquitectes, una sèrie de fitxes manuscrites per Domènech amb aquests hospitals i les seves referències bibliogràfiques que va fer servir per el seu estudi.
Domènech fa una síntesi de totes les propostes, entre d’altres prenent la disposició en pavellons aïllats (sobre rasant) i unes galeries subterrànies de comunicació, però mantenint les grans sales amb altures generoses de l’Edat Mitjana, més adequades al clima mediterrani que les sales més baixes centreeuropees.
L’emplaçament escollit estava allunyat de l’aglomeració urbana de la ciutat de Barcelona però ben comunicat, en un espai situat al Guinardó, als límits del Pla de l’Eixample de 1860. Estava delimitat per quatre carrers, que en el moment de començar la construcció amb prou feines estaven urbanitzats. El solar presentava un pendent molt considerable, de 35m d’altura de punta a punta (equivalent a 12 pisos) i tenia una superfície semblant a 9 illes de l’Eixample.
La proposta contemplava 145.500 m2 per a 1.000 malalts, donant una ràtio de 150 m2 per malalt, molt superior als 130 que aconsellaven la comissió de metges.
El conjunt de l’hospital no seguia l’alineació de la trama de l’Eixample, sinó que es disposava girat 45º, aconseguint l’orientació perfecta de les façanes longitudinals dels pavellons (nord-sud).
El conjunt preveia un total de 48 edificis per els diferents usos. El solar quedava dividit per dues avingudes principals de 50 m d’amplada que creuaven en diagonal el solar i l’estructuraven en 4 quadrants. La forma lleugerament rectangular del solar feia que les diagonals no coincidissin amb les 4 cantonades.
Hi havia 21 pavellons dedicats a infermeria a banda i banda de la gran avinguda central, dedicant cada pavelló a les diverses malalties. En el perímetre del solar es situaven els pavellons destinats a diversos serveis que requerien un d’accés independent des dels carrers perimetrals (dispensari, església, pavellons de màquines, safarejos, tallers, hospital infantil, torre de distribució de les aigües, capella mortuòria) sense haver de travessar el recinte.
Totes les construccions tenen una clara voluntat unitària i s’utilitza una profusió en tots els paraments exteriors i interiors d’una riquíssima varietat de ceràmica vidriada decorativa.
Si hi ha un element clarament diferenciador del projecte de Domènech respecte els referents hospitalaris en què s’ha basat, és precisament aquesta riquesa decorativa

Pavelló d’Administració:
Aquest pavelló formalitza l’accés principal al recinte. L’edifici té una configuració gairebé simètrica, amb un cos central coronat per la torre del rellotge, dues ales laterals que abracen l’espai de la plaça davantera i dos cossos extrems perpendiculars que tanquen l’espai arribant als límits del solar.
Té una alçada de planta baixa, dues plantes, espai de golfes sota-coberta i una planta semi-soterrània amb il·luminació i ventilació naturals.
Originalment concentrava els espais destinats a usos administratius del conjunt, amb l’ala est per a les dependències d’ús mèdic: admissió de malalts, despatxos mèdics i biblioteca-museu,
l’ala oest per a usos administratius: sales de comptaduria, despatxos, arxiu general i secretaria, i el cos central - el cor del recinte - que acollia els usos més representatius: el porxo d’accés, l’escala monumental, el gran saló d’actes i la torre del rellotge.
La representativitat de l’edifici queda accentuada per l’extrema riquesa en l’ampli programa ornamental que es desenvolupa i per una major qualitat en la tria dels materials. En aquest sentit, l’Administració constitueix un homenatge a les infinites possibilitats expressives de la ceràmica aplicada a l’arquitectura.
Un espectacular fris de mosaic recorre les façanes dels cossos laterals del Pavelló, il·lustrant la història de la institució hospitalària des dels seus orígens fins a la construcció d’aquesta nova seu.
També cal destacar l’exercici de racionalitat constructiva que predicava a la memòria del projecte amb l’ús del maó vist en els paraments interiors combinat amb un bloc gris (de morter de calç, sense cocció), sense cap enguixat d’acabat final.

Pavellons tipus:
A banda i banda del passeig central es disposen els pavellons d’infermeria, dels quals se’n van construir sis en aquesta primera fase i dos més es van acabar a la següent.
Tots responen a una mateixa tipologia, amb el cos d’accés tangent a l’avinguda principal, la sala d’infermeria en forma de cos longitudinal orientat nord-sud i un cos administratiu donant a la part exterior del recinte.
Domènech, de fet, dibuixa un joc de plànols únic sobre papel vegetal per als pavellons tipus, de manera que, per a construir els que estaven en posició simètrica només calia donar la volta al full.
Per accedir-hi s’havia de travessar un primer vestíbul amb una sala de dia i els serveis a banda i banda, i uns espais administratius i estances de serveis sanitaris a la part posterior. La planta soterrani estava inicialment dedicada a serveis, i comunicava amb les galeries subterrànies.
Els grans espais interiors, incloses les voltes de maó de pla, estan completament revestits amb un ampli repertori ornamental amb la rajola ceràmica vidriada o esmaltada, generant gran diversitat de textures i colors la vegada que asseguren la higiene.
La ventilació i la il·luminació natural estava profundament estudiada i es descrivia detalladament a la memòria del projecte, fent servir canalitzacions i xemeneies dins dels elements constructius. També estaven previstes les instal·lacions de ventilació i calefacció artificials, adaptant les prescripcions de l’arquitectura hospitalària de l’època als requeriments del clima mediterrani.

Pavelló d’Operacions i d’Inspecció:
Els pavellons de Sant Jordi i Santa Apol·lònia, situats darrere del Pavelló de l’Adminsitració i propers als accessos laterals, estaven destinats al primer reconeixement dels casos entrants. No disposaven de connexió a la xarxa de galeries subterrànies per a assegurar que no hi hagués possibilitat de contagi, en cas de malalties infeccioses. Tenen una planta d’alçada i estan formats per un cos principal amb 4 cel·les amb accés des d’una galeria exterior coberta i dos cossos extrems, un destinat a cuina i una sala per al personal sanitari i l’altre a bany i sala de neteja.
L’últim dels pavellons d’aquesta primera fase és la casa d’operacions que acollia els quiròfans.
Té una alçada de planta baixa, dues plantes pis i un soterrani comunicat amb les galeries del recinte.
La característica més significativa de l’edifici és la seva volumetria compacta i l’aparició de tres espais absidials amb els tancaments de vidre (paraments i cobertes) orientats a nord gaudint d’una òptima il·luminació natural amb llum difosa, on es situaven els quiròfans

Túnels Urbanització i jardineria i final de les obres:
Per sota en terra de tot el recinte una xarxa subterrània de túnels connectava els diversos pavellons entre ells. Hi havia una xarxa que comunicava la zona de no infecciosos amb els serveis generals, i una altra separada que comunicava la zona d’infecciosos (exceptuant els d’aïllament).
Aquestes galeries subterrànies preveien il·luminació i ventilació natural per la part superior i incorporaven el traçat d’instal·lacions fins a cadascun dels edificis independents.
El generós espai lliure que quedava entre els edificis es dedicava a les vies de circulació internes i els jardins. Els espais enjardinats resolien les variacions de topografia del terreny en sentit est-oest.
Amb aquestes variacions de rasant en resultaven uns caminets serpentejants en diagonal entre els pavellons, deixant a nord un jardí d’estiu ( fresc) i a sud un jardí d’hivern (ben assolellat) amb espècies vegetals d’interès científic i farmacèutic, a part del paisatgístic.
El 1902 es fa la cerimònia de col·locació de la primera pedra, encara que el projecte no està acabat ni les obres contractades. Entre 1905 i 1912 es fa el gruix de la construcció seguint el projecte original.
El 1912 s’esgota el llegat de Pau de Gil i la marmessoria prepara la cessió dels pavellons inacabats a l’Hospital de la Santa Creu. Mentre es busquen fons de finançament, l’obra queda aturada, deixant al mig de la ciutat un conjunt a mig construir i que no pot entrar en ús, però d’una altíssima qualitat arquitectònica. Rebrà el premi al Concurs anual per edificis construïts el 1912.

La continuació de les obres:
El 1914 es reprenen les obres, amb moltes dificultats econòmiques, que s’allargaran 16 anys, en funció de la disponibilitat econòmica de la Junta de la Santa Creu i de diversos benefactors (que donaran nom als pavellons que ajudaran a construir).
En aquesta segona fase comença a prendre més protagonisme en la direcció de les obres Pere Domènech i Roura, encara que amb gran austeritat causada per la dificultat de finançament.
Es readapten els projectes d’alguns dels edificis per ajustar-los a aquesta austeritat, la seva monumentalitat queda diluïda i es fa servir menor qualitat de materials i sobretot d’elements ornamentals.
Domènech i Montaner mor el 27 de desembre de 1923, sense veure acabada ni posada en ús la seva obra. En els nous pavellons a partir d’aquest moment s’abandona l’ambiciós projecte inicial i es construeixen noves tipologies edificatòries, amb l’evolució de la ciència mèdica en els 20 anys que han passat des de la redacció del projecte original.
Els pavellons que comprenen aquesta segona fase són: El pavelló central, el pavelló de Sant Manel i de Sant Rafel, l’església i els annexos, el pavelló de la resurrecció, el pavelló dels safarejos, la casa de màquines, l’ampliació de la bòvila, el pavelló de Sant Carles i Santa Francesca.
Quedaran sense construir nombrosos pavellons del projecte original. Una de les últimes feines de Domènech Roura per posar en ús el conjunt de pavellons serà dotar-los de mobiliari i equipament.
El 16 de gener de 1930, 28 anys i un dia després de la col·locació de la primera pedra, el rei Alfons XIII inaugura oficialment l’Hospital. Mig any abans s’ha fet el trasllat complet de les activitats, encara que algun dels pavellons encara s’hi continuarà treballant alguns mesos.

Pressió hospitalària:
Després de la inauguració de l’ Hospital i la seva total entrada en ús, les obres no s’aturaran. Es continuaran fent ampliacions, nous pavellons i modificacions per anar-se adaptant a les necessitats funcionals.
Aquestes actuacions la majoria de les vegades es realitzen amb poca cura respecte la concepció original de Domènech, tant a nivell formal com d’acabats. Per una banda, hi ha necessitats d’augmentar la capacitat de malalts i de serveis, i per l’altra les exigències mèdiques continuen variant amb rapidesa generant nous requeriments que els vells edificis no sempre poden absorbir.
Per una banda es divideixen els grans espais de les sales de dia i les sales de malalts a nivell horitzontal per tal d’incrementar la superfície: enlloc de tenir una gran sala de 9 m d’altura se’n fan dues de 4m cadascuna.
Per altra banda, l’atenció sanitària ja no es fa en una gran sala comuna sinó en habitacions per una o dues persones, de manera que els espais es van subdividint amb separadors verticals per tal d’aconseguir petits cubicles. Aquests canvis afecten a les fusteries de façana, que queden partides o a vegades cegades. També es van sobreposant acabats nous en paviments i parets interiors.
Es deixen de fer servir els sistemes passius de climatització natural i control solar previstos originalment per Domènech i les noves necessitats d’instal·lacions fagociten els edificis: apareixen tubs, cables i aparells d’aire condicionat.
El 1978 l’Hospital serà declarat Monument Històrico-Artístic, i el 1997 Patrimoni Mundial per la UNESCO (de forma conjunta amb el Palau de la Música Catalana de forma conjunta amb el Palau de la Música Catalana).
Tot i aquests reconeixements del seu valor com a patrimoni arquitectònic, la pressió que genera el seu ús hospitalari continua afectant greument el conjunt. El col·lapse arquitectònic i funcional va en augment i queda en evidència la necessitat de traslladar tota la funció hospitalària a un nou edifici.

Recuperació:
Finalment es construeix un nou hospital de Sant Pau per més de 500 llits, d’acord amb els requeriments d’un centre hospitalari del segle XXI, a l’extrem nord del recinte. Per allotjar-lo s’hauran d’enderrocar diversos edificis de Domènech Roura, que ja no seguien el projecte original: Sant Carles i Santa Francesca, Santa Faustina, el pavelló de la resurrecció, els safarejos i la bòbila.
El 2009, un cop el nou hospital entra en funcionament, amb els edificis originals de Domènech i Montaner buits es pot començar la seva recuperació i posada en valor.
Els primers treballs es van acabar el 2014 inaugurant el Recinte Modernista de Sant Pau, un espai cultural que, a part de posar en valor el conjunt arquitectònic i permetre la seva visita, acull diverses institucions dedicades a la salut i la sostenibilitat.
El recinte modernista de Sant Pau és actualment un conjunt magníficament conservat de la tipologia d’hospital pavellonari de principis del segle XX. Molts dels referents que Domènech i Montaner va fer servir de referent ja no existeixen actualment o s’han vist molt malmesos.
Però es pot concloure que la riquesa ornamental, espaial i funcional tan espectacular que té aquest conjunt de Domènech i Montaner, sense comparatius amb cap altre edifici hospitalari de l’època, mereixen sobradament la seva catalogació com a patrimoni mundial.