Ce bâtiment a été construit en 1293, en deux années seulement, par Marguerite de Bourgogne, veuve du roi de Sicile Charles d’Anjou, et belle-soeur du roi Saint-Louis.Bâtie telle une église-halle, cette immense nef a une longueur de 90 mètres, une largeur de 18 mètres et une hauteur de 27 mètres.La toiture de 4500 m2 est recouverte de tuiles de Bourgogne ayant la particularité d'avoir une couleur rose-orangée.D’autres bâtiments complétaient l’enceinte. De cet ensemble, en partie détruit à la révolution et remanié au fil des siècles, subsiste cette immense chambre des malades, superbe nef terminée par une église à trois chapelles de style gothique.Cette chapelle à croisées d’ogives, d'où les soeurs célébraient les Offices, comportait quatre autels . Il y avait une fenêtre dans chaque chapelle latérale de l’abside avec des vitraux à l’effigie du roi et de la reine (détruits en 1793, des reconstitutions sont visibles dans le musée). Un jubé de pierre surmonté d’une croix séparait la salle de la partie sacrée.Un porche donnait sur la rue côté ouest. Sur le tympan de l'entrée de la salle des malades, au-dessus de la porte géminée sur pilastre, était sculpté le Saint-Sauveur (la tête se trouve actuellement au musée du Louvre à Paris) ; côté église était représenté le Jugement Dernier (dont on peut apercevoir une pièce retrouvée à l’entrée de la salle) de l'autre, le Christ en majesté.A l'intérieur, d’immenses poutres de chêne horizontales (poinçons) d’une seule pièce, soutenues en leur centre par des poutres verticales (entraits) empêchent les murs latéraux de s’écarter, tandis que des contreforts extérieurs retiennent les parois. Une immense voûte en plein cintre lambrissée de chêne recouvre la charpente. Les étoiles de la voûte permettaient alors d’évacuer la fumée des braseros (et les mauvais esprits).La grande salle abritait une quarantaine de lits pour accueillir et protéger les personnes dans le besoin jusqu’à leur rétablissement, d’où ils repartaient vêtus, avec un peu d’argent pour poursuivre leur route ; les enfants «trouvés» étaient aussi pris en charge puis confiés à des nourrices.Pendant deux siècles, du XIVe au XVIe siècle, la lèpre, la peste, les famines, les guerres de religion affaiblirent fortement l’état financier des hôpitaux et leurs ressources.Les plus riches "achètent" alors leur salut en faisant des dons, le pauvre permettant désormais de s’assurer la "Paix Eternelle".C'est ainsi que fut sculptée la Mise au tombeau en 1454, financée par un riche marchand de Tonnerre.En 1648, un second hôpital fut construit pour des raisons sanitaires (manque de chauffage, humidité).La grande salle fut alors désertée et servit de lieu de sépulture. Le sol est encore recouvert de pierres tombales de religieux, de donateurs, de bienfaiteurs et de familles nobles.En 1781, des travaux ordonnés par le Marquis de Courtanvaux ont mutilé le porche du XIIIe siècle et le sas, long couloir de 8 mètres, qui séparaient la route de la grande salle.Enfin, en 1850, faute de place, le pavillon Dormois vit le jour. 700 ans plus tard, malgré toutes les vicissitudes connues par Tonnerre (guerres, incendies), l’hôpital demeure patrimoine du Centre Hospitalier.