Il primo nucleo della struttura fu realizzato, ad opera dei canonici e della annessa comunità, negli ultimi decenni del XII secolo, quando fu deciso di occupare il fronte della collina sul lato antistante la canonica sancte Marie (rispetto ad un primitivo xenodochio ancora attiguo alla canonica stessa, nella tradizione dei molteplici e semplici luoghi di accoglienza legati a chiese e monasteri).

A questa fase è da riferire il grande ambiente e il porticato – ancora ben riconoscibili sulla scansione della facciata dell’ospedale – destinati a luogo di accoglienza, primo pellegrinaio e primo xenodochium, che, in un lasso di tempo relativamente breve, si sarebbero ampliati e sviluppati nel prospetto architettonico che diventerà l’ospedale.

L’unicità della vicenda ospedaliera è d’altro canto attestata dalla precocità dei suoi statuti, il più antico dei quali è datato 1305: in esso già compaiono la figura del rettore, vertice dell’istituzione, coordinato dal capitolo dei frati, quella del camarlengo, del castaldo e del pellegriniere, di cui sono tratteggiati funzioni ed obblighi.

L’esemplarità dell’ospedale senese è inoltre ben documentata dalla fama che fin dal Trecento circondava la struttura. Già ne danno conto le relazioni per Gian Galeazzo Visconti nel 1399 e per Francesco Sforza nel 1452, che esaminano la struttura sotto tutti gli aspetti: l’edificio e la sua articolazione, la famiglia ospedaliera e le forme di sussistenza.