Fondato nella prima metà del sec. XIV dal cardinale Pietro Colonna, subì una prima ristrutturazione durante il pontificato di Nicolò V ad opera della Confraternita di S. Maria del Popolo che ne aveva assunto la direzione e l'amministrazione. Nei primi anni del XVI secolo la Confraternita, arricchitasi dell'apporto innovatore di alcuni membri di un'altra Confraternita romana, quella del Divino Amore, provvide ad ingrandire e trasformare l'Ospedale adibendolo al ricovero dei malati di morbo celtico. Da quel momento la Confraternita si chiamò di S. Giacomo e l'Ospedale divenne un centro di formazione di molte eminenti personalità, tra le quali spiccano in maniera particolare il genovese Ettore Vernazza, fondatore della Confraternita del Divino Amore di Genova e membro di quella di Roma; S. Gaetano Thiene che contribuì in maniera eminente alla trasformazione dell'Ospedale e ne divenne anche guardiano; S. Filippo Neri che lavorò in S. Giacomo come fratello laico prima della sua ordinazione sacerdotale; S. Camillo de Lellis che, giunto nell'Ospedale per curarsi una ferita ad una gamba, vi rimase prima come servitore degli infermi e poi come mastro di casa, lasciando nell'archivio due registri di conto autografi. Tra i benefettori del nuovo Ospedale spicca la figura del cardinale Antonio Maria Salviati che contribuì con le proprie elargizioni nella seconda metà del sec. XVI ad arricchire il patrimonio dell'Ospedale.

Con l'occupazione napoleonica di Roma del 1808 venne soppressa la Confraternita di Santa Maria del Popolo, il personale medico fu drasticamente ridotto e l'ospedale divenne un semplice luogo di primo soccorso e di accoglienza garantita dall'opera volontaria di persone caritatevoli.
Con la Restaurazione furono istituite nell'Ospedale cattedre universitarie di chirurgia ed anatomia e l'Ospedale stesso fu dotato di farmacia, laboratorio chirurgico, biblioteca e museo anatomico.
Nel 1834 Papa Gregorio XVI stabilì nell'ospedale le Suore ospedaliere della misericordia e nel 1842 affidò l'amministrazione dei religiosi dell'Ordine ospedaliero di San Giovanni di Dio (chiamati "Fatebenefratelli") dando impulso ad una fase di grande ristrutturazione che fu completata sotto Pio IX tra il 1860 e il 1863.
Nel periodo postunitario l'ospedale entrò prima a far parte dell'Ente morale Pio Istituto Santo Spirito ed Ospedali Riuniti, costituito con Regio decreto del 28 maggio 1896, e passò poi, con l'istituzione del Servizio sanitario nazionale il 1978, all'Azienda Sanitaria Locale competente per zona.
Nel 2008 l'Ospedale venne chiuso e lo stabile in cui aveva sede fu alienato dalla Regione Lazio.