Du complexe initial, édifié au XIVe siècle, il ne reste aujourd'hui presque plus rien hormis quelques fondations et quelques pans de mur (comme le contrefort visible sur la photo ci-contre).

A peine une année après avoir pris ses fonctions, la prieure Anne de La Bretonnière lance le chantier de reconstruction de l'Hôtel-Dieu. Mécénée par son oncle et sa tante, la prieure tient un journal détaillé des événements de son priorat qui nous renseigne sur la chronologie des travaux. Après la mort de sa tante en 1694 et de son oncle en 1701, madame de La Bretonnière poursuit l'enrichissement du bâtiment en vendant certains de ses effets personnels. Ces bâtiments, exceptée la partie conventuelle qui existe encore aujourd'hui, nous sont mal connus. Seul un dessin réalisé par Frédéric Henriet (ci-dessous) dans les années 1890, d'après celui d'un ancien patient, nous illustre le complexe du XVIIe siècle. La partie médicale de cet ensemble a aujourd'hui complètement disparu et à sa place se dresse l'hôpital du XIXe siècle.

Face à l'insalubrité des locaux et pour répondre aux théories hygiénistes de la fin du XIXe siècle, l'idée de reconstruire l'hôpital est avancée dès le milieu du siècle. Cependant, avant de bâtir il faut trancher un certain nombre de questions dont le maintien sur son site actuel de l'hôpital. Le conflit de 1870 retarde les travaux qui ne débutent qu'en 1876.
La réalisation de l'ouvrage est confiée à l'architecte Eugène Rouyer. Ce dernier a déjà fait ses preuves en travaillant notamment à l'édification du palais de Justice de Paris.

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(ce plan date du XIXe siècle)

Rouyer réalise une construction vaste et imposante où dominent encore des lignes classiques ; la brique et la pierre calcaire sont les principaux matériaux de la façade. Le bâtiment de plan en « U » présente 4 niveaux dont une façade à arcatures sur son flanc est. Rouyer n'efface pas les traces du passé et intègre sur le façade plusieurs blasons sculptés aux armes des bienfaiteurs passés. (La carte postale ci-dessous date du début du XXe siècle)

Depuis 2007, l'Hôtel-Dieu figure à l'inventaire supplémentaire des Monuments Historiques. Ce classement concerne l'intérieur et l'extérieur de l'aile du XVIIe siècle et les façades extérieures du bâtiment d'Eugène Rouyer.