Один з фасадів споруди був складовою частиною горжового фронту укріплення, відділений від території фортеці ровом (не зберігся), що прострілювався з кутових одноповерхових склепінчастих прибудов до будинку госпіталю. Двоповерховий, цегляний, розміром 150X150 м. У плані — напівкаре, замкнуте з боку подвір'я одноповерховим будинком лазні з центральним проїздом (1839—42), надбудованим у 1й пол. 19 ст. водонапірною баштою. Фланги головного корпусу і лазня раніше з'єднувалися цегляним муром. Як і всі цегляні споруди фортеці, будинок шпиталю складався з перекритих коробовими склепіннями з розпалубками відсіків-казематів. Планування коридорне, з п'ятьма внутрішніми сходами. До розтесування вікон у кін. 19 ст. зовнішні фасади з бійницями та амбразурами мали оборонний характер. Арковий проїзд на подвір'я та дворові фасади зберегли риси архітектури доби пізнього класицизму. Військовий госпіталь відзначався високим для свого часу рівнем санітарно-технічного устаткування та благоустрою. Діяли ванни з теплою водою і ватерклозети, які розміщувалися в шести виступах на крилах будинку. Госпіталь мав свої водогін, аптеку, бібліотеку та церкву в ім'я Покрови Пресвятої Богородиці. 1845 на подвір'ї госпіталю було закладено сад.
Це один із перших спеціально запроектованих великих медичних закладів Києва. В різний час тут працювали засновник воєнно-польової хірургії М. Пирогов, майбутній письменник М. Булгаков, співак М. Донець та ін. Тепер Головний клінічний госпіталь Міністерства оборони України.