Les primeres notícies sobre l’existència d’un arxiver a l’Hospital de la Santa Creu daten del 1596. Tot i així, a l’escala de la Caritat de l’antic Hospital encara s’hi conserva una inscripció del segle XV que diu “Rational e Archiu del Hospital”, indicant l’antiga entrada a l’Arxiu.
Inicialment l’ofici de l’arxiver va ser assumit pels escrivans fins a finals del segle XVI, quan un d’ells, Sebastià Roger, va ser nomenat arxiver el 1596. Les obligacions dels arxivers van quedar definitivament regulades a les Ordinacions de l’Hospital de 1756.
El 1919, l’Institut d’Estudis Catalans va adquirir una part del fons de l’Hospital de la Santa Creu, amb el compromís de tenir-lo a disposició dels estudiosos i del mateix Hospital. Aquests documents foren dipositats a la Biblioteca de Catalunya, i des de llavors el fons de l’Hospital de la Santa Creu està repartit entre les dues institucions.
El 1929, amb el trasllat al nou Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, l’Arxiu i tota la documentació del vell Hospital s’instal·là a l’ala de ponent del Pavelló de l’Administració, en uns espais ja previstos per Domènech i Montaner. Allà va romandre fins a mitjans dels 1950, moment en què l’Hospital comença a viure una gran transformació fruit de la necessitat de nous espais.
La importància de l’Arxiu va ser determinant perquè l’any 1967 es constituís com a departament, assumint la centralització de la documentació històrica i la redacció dels inventaris de les sèries documentals. L’any 1991, els fons van ser traslladats a un nou espai habilitat a l’àtic del mateix Pavelló de l’Administració.
La rellevància testimonial del fons documental ha permès la reconstrucció i la recuperació de la seva història. L’Arxiu Històric ha estat determinant per conèixer, per exemple, que el 26 de juliol de 1936 la Generalitat va incautar l’Hospital, que passà a anomenar-se Hospital General de Catalunya, tot reconeixent el paper que podia desenvolupar per pal·liar els dèficits sanitaris en temps de guerra. El paper central de l’Arxiu en la conservació i interpretació de la història de l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, i de la societat catalana en general, també queda reflectit en l’elevat nombre de certificacions que s’han expedit per acreditar l’atenció a ferits de guerra i bombardeigs, refugiats i presoners.