Московский госпиталь, который сейчас известен как Главный военный клинический госпиталь имени Н.Н. Бурденко, был основан в Лефортове по указу Петра I в 1706 году. Тогда же при госпитале открылась первая в России медико-хирургическая школа, руководил которой личный врач Петра I, выпускник Лейденского университета Николас Бидлоо.

Изначально госпиталь состоял из одного каменного здания в голландском стиле с церковью Воскресения Христова и тридцати деревянных строений на берегу Яузы. В их числе были анатомический театр, палата алхимика, аптека, помещения для студентов и больных. Рядом находился ботанический сад с лекарственными растениями. Главное здание украшал восьмигранный деревянный купол с резной золоченой статуей Милосердия. В петровскую эпоху в госпитале даже был театр, где ученики Медико-хирургической школы ставили первые русские пьесы и интермедии.

К концу 1750-х годов архитектор Д. Ухтомский перестроил и расширил комплекс, добавив каменное двухэтажное здание церковного корпуса. В мае 1756 года в этом корпусе впервые в России открылось отделение для душевнобольных.

При Екатерине II госпиталь пришел в упадок. В 1763 году пожар уничтожил правую половину главного корпуса и церковь. Здания были в таком плохом состоянии, что в 1764 году их хотели разобрать и перенести госпиталь в другое место. Однако коллектив госпиталя смог сохранить его на прежнем месте.

При Павле I был утвержден проект новых каменных корпусов, разработанный московским архитектором И. Еготовым. В 1797 и 1802 годах был построен главный корпус госпиталя, сохранивший свой облик до наших дней. В ноябре 1801 года престол старейшей церкви госпиталя был переосвящен во имя апостолов Петра и Павла.

Госпиталь представляет собой ансамбль эпохи ампира, один из немногих уцелевших после пожара Москвы 1812 года. Часть деревянных корпусов была восстановлена в камне в 1818 и 1830 годах. Также была заново построена кирпичная часовня для отпевания умерших, сохранившаяся до наших дней.

В 1823 году Александр I, посетив госпиталь, распорядился соединить корпуса переходами, увеличив количество мест до 1800. После этого архитектурный облик госпиталя практически не изменялся, лишь после Русско-турецкой войны 1877-1878 годов в главном корпусе освятили дополнительный церковный придел во имя Богоматери Всех скорбящих Радости. В 1917 году в церковь перевели одно из отделений госпиталя.

В 1946 году госпиталь получил имя академика Н.Н. Бурденко, основоположника отечественной нейрохирургии. При строительстве новых корпусов в 1930-х и 1990-х годах классический ансамбль был сохранен. Все здания XVIII-XIX веков имеют статус объектов культурного наследия федерального значения.