Per volere del vescovo Donato Maria Arcangeli, nel 1762 fu avviata la costruzione di un edificio destinato a seminario. I lavori, interrotti dieci anni dopo a causa della morte del prelato, furono riavviati dal Granduca Pietro Leopoldo di Lorena che decise di adibirvi un ospedale in sostituzione del cosiddetto "Ospedale Vecchio", voluto nel 1703 da Cosimo III nell'area del lazzaretto, ormai insufficiente e situato proprio di fronte alla nuova costruzione. In realtà, anche il nuovo ospedale, inaugurato nel 1781, non rispose alle aspettative, dal momento che, con una disponibilità di circa 50 posti letto, riusciva a soddisfare malamente le esigenze della Valdinievole.

Una iscrizione latina sopra il portale d'ingresso della sobria ed elegante facciata settecentesca ricorda il Granduca Pietro Leopoldo, promotore dell'istituzione. Oggi l'ospedale lorenese è affiancato da strutture moderne e funzionali.