25 сентября 1763 года по приказу императрицы Екатерины II в Москве около Данилова монастыря был открыт Павловский госпиталь - первая в России публичная больница для бедных.
В объявлении об открытии госпиталя говорилось: «…неимущие люди мужеска и женска пола, как лекарствами и призрением, так пищею, платьем, бельем и всем прочим содержанием довольствованы будут из собственной, определенной от Его Высочества, на суммы, не требуя от них платежа ни за что, как в продолжение болезни их там, так и по излечении». Павловская больница была первой в ряду огромных больниц, которыми славилась Москва. В 1762 году на коронацию в Москву приехала Екатерина II. В ее свите был наследник Павел. Внезапно он серьезно заболел, для лечения наследника были призваны лучшие медицинские силы России. К счастью, все обошлось благополучно, наследник выздоровел и в память об избавлении Павла Петровича 11 июня 1763 года был издан указ: «…учредить свободную больницу, к чему и способное место избрано, близ Данилова монастыря…». Для постройки выбрали загородный двор генерал-кригс-комиссара Глебова, который задолжал казне более 200 тысяч рублей. Устройство больницы поручили тайному советнику Бурлыкину, который занялся благоустройством ветхих зданий бывшей усадьбы. К 14 сентября основные работы были выполнены, и 25 сентября начался прием больных.
Госпиталь на «25 кроватей» ютился в ветхих деревянных строениях, и уже через год был поднят вопрос о постройке нового здания. В 1766 году построили большой деревянный корпус с церковью и два двухэтажных флигеля для служащих. В 1784 году этот корпус сгорел, а другие строения сильно обветшали. После чего Павел I, всегда принимавший самое живое участие в делах больницы, решил строить большое каменное здание. Проект поручили самому В. Баженову, но из-за отсутствия средств он остался на бумаге. Через 23 года главное здание всё-таки возвели, но уже по проекту и под руководством М. Казакова.
Архитектор соорудил здание дворцового типа, в три этажа с церковью в центре, которая была освещена в память апостолов Петра и Павла. При постройке Павловской больницы Казаков стремился воплотить на практике новые тенденции в архитектурной эстетике: простоту и одновременно монументальность художественного образа сооружения – сочетание, характерное для русского зодчества конца ХVIII – начала ХIХ века.
В 1818 году было принято решение о постройке летних деревянных корпусов для больных и персонала. Но строения эти были не совсем удовлетворительны, вследствие их сырости, особенно в нижних этажах. В 1829 году по проекту Д. Жилярди и А. Григорьева были возведены два каменных двухэтажных флигеля: один для аптеки, а другой для прачечной - по обе стороны и несколько впереди от главного корпуса. Тогда же закончилось строительство еще двух корпусов, только больших размеров, для квартир врачей, чиновников, духовенства и персонала. В 1866 году была выстроена каменная часовня с усыпальницей и комнатой для вскрытия умерших. А в 1890 году по проекту архитектора Д. Чичагова была построена церковь, освещенная во имя Св. Григория Неокесарийского. В 1888 году было принято решение устроить в больнице конференц-зал на месте бывшего приемного отделения, куда были помещены портреты основателя больницы, главных директоров и управляющих.
Строительство новых корпусов и перестройка старых на территории больницы продолжалось до 1973 года. Сегодня, в результате более чем двухвековой истории своего переустройства, ГКБ № 4 превратилась в крупный медицинский центр на 1000 койко-мест, состоящий из 30 корпусов разной этажности, в которых ведется научная, преподавательская и интенсивная лечебная деятельность.