W 1908 roku nowa matka przełożona, Jolanda Ostrowska, podjęła decyzję o dobudowaniu do istniejącego domu zakonnego budynku szpitala. Budowę ukończono w 1909 roku i 1 października tegoż roku otwarto szpital. Projekt szpitala wykonał architekt Kazimierz Ruciński, który wieńcząc dach budynku od strony ul. Łąkowej strzelistymi szczytami oraz smukłą wieżyczką nad klatką schodową mieszcząca także windę, nadał mu charakterystyczny wygląd. Dom zakonny, jak i gmach szpitala wzniesiono w stylu łączącym elementy neogotyckie i neorenesansowe. Fasady zdobią wzory układane z cegły ceramicznej. Obiekt szybko okazał się niewystarczający, ze względu na rosnącą liczbę pensjonariuszy. Rozbudowano go w latach 1910–1913.

Podczas I wojny światowej, Niemcy zamienili „Sanatorium św. Elżbiety” w szpi­tal wojskowy (Festungslazarett Nr. 15).

W 1930 roku powstała ostatnia część kompleksu szpitalnego Elżbietanek. Był nim budynek od strony drogi biegnącej do kościoła Bożego Ciała, tworzący wschodnie skrzydło zabudowań, przebudowany według projek­tu architekta Jerzego Tuszowskiego.