Fue fundado el 4 de febrero de 1951 durante el gobierno del doctor Juan José Arévalo Bermejo, por iniciativa de su esposa Elisa Martínez de Arévalo, como parte de la organización de guarderías y comedores infantiles. Su objetivo inicial era servir como hogar para niños, atendido principalmente por religiosas. Posteriormente, esta institución evolucionó, convirtiéndose en la Asociación de Bienestar Infantil (ABI) y más tarde en la Secretaría de Bienestar Social.

En 1967, mediante Acuerdo Gubernativo del 3 de noviembre, el Hospital Infantil «Elisa Martínez» pasó a formar parte del Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social, siendo dotado de enfermeras y tres médicos.

En 1978, fue remodelado por doña Hellen Lossi de Laugerud, ampliando su atención a niños desde el nacimiento hasta los 13 años. La población infantil se organizaba en categorías: lactantes de 0 a 2 años, preescolar de 2 a 4 años y escolares de 4 a 13 años, separando niños y niñas en algunas áreas.

El hospital contaba con servicio de supervivencia infantil, puesto de vacunación permanente, departamento de trabajo social y albergue para madres, el cual fue reparado en 1998 por doña Patricia de Arzú. Posteriormente, en 2009, el hospital fue reconstruido con el apoyo de la Portuaria Nacional y el Gobierno de Guatemala, consolidándose como un centro de atención infantil integral en la región.