Promu lieutenant-général en janvier 1833, Esprit Victor Élisabeth Boniface Castellane est nommé au commandement de la 31e division militaire des Pyrénées-Orientales. De décembre 1837 à mars 1838, il occupera différents postes en Algérie avant de retrouver en France son poste précédent.
Dès le 5 mars 1841, le Général Castellane impulsera des études pour la création d’un hôpital militaire de 400 à 500 lits.
L'hôpital pourra bénéficier d'une source d'eau thermale au lieu-dit "le Gros Escaladou". Le Général Castellane posera la première pierre, le 3 octobre 1847 et l’hôpital, situé au cœur d’un parc, sera ouvert le 1er juillet 1854, sur une étendue de 6 hectares.
L'ensemble se composera de trois bâtiments disposés en U autour d'un jardin d'agrément, se poursuivant par un parc boisé.
Les pavillons sont élevés au fur et à mesure : grand pavillon central, pavillon de l’administration, pavillon des officiers, chapelle. Œuvre de la section du Génie du ministère de la Guerre, cet hôpital modèle, conçu autour d’un jardin intérieur, est édifié par les capitaines Puiggari, Bailly et Juge, avec la collaboration de l'ingénieur des mines Jules François.
La partie thermale offre deux sections, l’une réservée aux officiers, l’autre aux sous-officiers et aux soldats. Le projet est soutenu par la préfecture et le Conseil général des Pyrénées-Orientales. Le plan en est transmis à l’exposition universelle de Londres en 1862, et le résultat publié dans la Gazette des Eaux n°224.
Le début des années 90 marque le déclin du fonctionnement de l'hôpital thermal militaire d'Amélie-les-Bains-Palalda. Le ministère de la Défense devant restructurer ses établissements fermera l'hôpital thermal d'Amélie en 1993.
En 1999, la commune d'Amélie-les-Bains-Palalda en fera l'acquisition afin d'y développer un projet de reconversion en établissement thermoludique et de remise en forme.
En 2007, l'ancien hôpital et sa chapelle en totalité sont classés au titre des Monuments Historiques.