Территория, на которой располагается детская больница им. К. А. Раухфуса в середине XIX века называлась Летней Конной площадью. Здесь было сухо. В округе имелось достаточное количество чистых прудов, рядом протекал Лиговский канал. Таким образом, многое способствовало тому, чтобы именно это место было выбрано ведомством императрицы Марии Фёдоровны для строительства новой детской лечебницы.
Необходимость в появлении в Петербурге детской больницы в то время была очевидной. Лечебных мест для детей малоимущих петербуржцев тогда очень не хватало. За исправление этой ситуации ратовал принц Пётр Ольденбургский. Предлагалось не просто увеличить количество доступных мест для детей, но оборудовать новое медицинское учреждение по самому последнему слову техники.
Выработать технические требования к больнице поручили 29-летнему прозектору при грудных отделениях Петербургского воспитательного дома Карлу Андреевичу Раухфусу. К тому времени он уже посетил европейские медицинские центры. Научную деятельность он вёл во многом по собственной инициативе, так как церковь относилась негативно ко всяческим паталогоанатомическим исследованиям. Но несмотря на это, Раухфусу удалось усовершенствовать диагностику многих детских болезней, благодаря чему в Петербурге он стал очень известным специалистом.
Программу для новой больницы К. А. Раухфус составил всего за месяц с небольшим. 14 ноября 1864 года особой комиссией из 27 врачей она была признана "вполне соответствующей цели". Медицинское учреждение предлагалось распланировать по принципу инфекционных больниц, создав условия для изоляции детей по видам заболеваний. В каждой палате должно было быть только по 1-4 места. Для персонала, ухаживающего за особо заразными больными, создавались отдельные кабинеты. Подобные новшества уже встречались в Европе, но по отдельности. Медицинского центра, где всё это бы соблюдалось комплексно, до тех пор не существовало.
Первый тур на проектирования здания результатов не дал. Второй был объявлен в 1866 году. На него было подано девять проектов, из которых жюри отобрало работы Ц. А. Кавоса, Г. И. Барча и А. И. Скорнякова. В марте того же года первая премия досталась академику архитектуры Цезарю Альбертовичу Кавосу.
Детская больница на берегу Лиговского канала стала для Кавоса самой значительной работой во всей его карьере зодчего. Ему удалось профессионально выполнить проект, который требовал соблюдения уникальных технических требований, соблюдения последних достижений в области больничной архитектуры. Выигранный им архитектурный конкурс требовал: "Не роскошь и наружный блеск, а наивыгоднейшее сочетание всех условий гигиены с требованиями новейшей медицины" [1]. Простоту своим проектам придали и конкуренты, но только Кавосу удалось совместить её с четырёхколонным портиком, отмечающим главный вход. Благодаря этому сдержанный фасад получился достаточно фундаментальным. Ему были приданы черты господствующего тогда стиля - эклектики.
Летом 1867 года, после подведения итогов конкурса, К. А. Раухфус отправился от Мариинского ведомства в командировку для посещения лучших немецких и французских детских больниц. Оказалось, что перенимать европейский опыт было бессмысленным. Большинство больниц там были павильонными, то есть имели большие залы для 50 и более пациентов. Для Раухфуса это было недопустимо. На Парижском Международном медицинском конгрессе, составленная Раухфусом программа для детской больницы стала сенсацией и получила весьма высокую оценку. Так русский врач стал известным не только на Родине, но и за её пределами, что помогло ускорить процесс строительства.
Пока велись подготовительные работы, был проведён конкурс на лучший проект отопления и освещения. Его выиграл завод Сан-Галли, предложивший водяные нагревательные приборы и независимую от отопления систему вентиляции подогретым воздухом. Условием заключённого контракта стала бесплатная наладка и эксплуатация оборудования в течение пяти лет.
Для экономии средств строительство велось по отдельным подрядам. Ответственность за качество работ несли архитектор и строительный комитет. Ц. А. Кавос принимал личное участие в отборе поставщиков, выборе и закупке материалов.
Среди применённых в больнице Раухфуса новшеств стали остеклённые двери палат, скруглённые углы стен, гимнастический зал, помещение для водных процедур. Для обеспечения пожарной безопасности все эвакуационные выходы перекрывались только каменными сводами.
Первого пациента детская больница К. А. Раухфуса приняла уже в декабре 1869 года. Спустя четыре месяца Ц. А. Кавос доложил о полном окончании строительных работ. Затраченная сумма оказалась равна 225 046 рублям и 33 2/3 копейкам, что было на 1000 рублей меньше утверждённой сметы [1].
Новая больница получила имя принца П. Ольденбургского. На Всемирной выставке в Париже 1878 года она была признана "образцовой, не имеющей себе равных в Европе" и получила Большую золотую медаль. Такую же награду присудила и Всероссийская выставка 1882 года.
После 1917 года больнице присвоили имя К. А. Раухфуса.
