O edifício do antigo Hospital de São Agostinho foi construído a expensas do bispo Sebastián de Arévalo e Torres. As obras tiveram início em 1694 e concluíram-se em 1701. O bispo Montoya, no século XV, tinha fundado um hospital com o nome de São Agostinho, dentro das muralhas. Este hospital tornou-se obsoleto, tanto devido à sua dimensão como à sua localização, e foi assim considerado pelo bispo Arévalo, que, no entanto, respeitou a denominação com que Montoya o tinha fundado.

Desconhece-se o nome do arquiteto que elaborou os projetos desta obra monumental, cuja execução ficou a cargo de Ignacio Moncaleán e Pedro Portela, elevando-se o seu custo a mais de 80 000 ducados.

O hospital segue o modelo do palácio Casa de Áustria, do tipo alcázar, com uma fachada retangular ladeada por duas torres piramidais. Na esplêndida fachada, de simetria rigorosa, abrem-se dois nichos com frisos que abrigam as estátuas de São Sebastião, santo com o mesmo nome do bispo construtor, e de São Francisco, uma vez que este prelado pertencia à ordem franciscana.

No centro, sobre a porta e o balcão principal, ergue-se uma nicho, aos pés da qual se encontra o brasão do bispo Montoya. O brasão deste prelado aparece entre os suportes que sustentam as colunas salomónicas que ladeiam o nicho com friso, onde se encontra a escultura de Santo Agostinho, padroeiro do Hospital. A nicho é coroada por um frontão triangular quebrado para acomodar o brasão de Arévalo. Aos lados do corpo central erguem-se as torres com remate em pináculo. Nas suas frentes figuram, sobre um balcão, as armas do bispo Arévalo, de um barroco variopinto.

Esta fachada constitui uma ponte de ligação entre a austeridade do barroco inicial, com forte influência herreriana, e o barroco pleno.