В 1845 году московский купец Гавриил Блохин устроил в здании глазной больницы на свой собственный капитал домовую церковь во имя Христа Спасителя, отверзающего очи слепому, которую освятил митрополит Московский Филарет (28 октября 1845 года). Спасская церковь располагалась в середине здания на уровне второго и третьего этажей и выделялась крестом на фронтоне. В октябре 1921 года Спасоцелительскую церковь упразднили, имущество вывезли, а помещение подверглось перепланировке.
С 5 января 1845 года по 9 мая 1854 года ординатором больницы состоял Карл Треттенбахер, приехавший в Россию из Мюнхена. Им написано несколько отчетов о работе больницы в то время.
С 1846 года больница становится госпитальной клиникой Московского университета и оставалась ею до 1892 года. Клиникой руководили главные врачи больницы П.Ф. Броссе, а затем Г.И. Браун, являвшиеся профессорами университета.
Университет вносил периодически некоторые суммы в покрытие расходов больницы, связанных с клиникой. Пожертвования, вносимые членами Совета в кассу больницы, с 1863 года становятся более регулярными и составляют хотя и небольшую, но постоянную статью дохода. Но рост цен, развитие больницы принуждают искать добавочных доходов, с 1848 года пришлось вступить на путь продажи части земли и сдачи в аренду некоторых построек, в частности, решено было продать часть земли, которая примыкала к Трехпрудному переулку.
Удовлетворить все нужды растущего учреждения было невозможно. В нарушение параграфа устава о бесплатной подаче помощи больным Совет исхлопотал право на взимание платы за лечение. Первоначально, с 1843 года, постановлено брать по 4 рубля в месяц за стационарное лечение крепостных крестьян, если господа их имеют состояние. После уничтожения крепостного права стали взимать по 5 рублей 50 копеек в месяц со всех поступающих в стационар, если они в состоянии были платить. Лица, представлявшие свидетельства о бедности, зачислялись на бесплатные койки. Нужно, кстати, здесь вспомнить, что часть неприкосновенного капитала состояла из взносов, специально предназначавшихся для содержания бесплатных коек имени пожертвователей, хотя нередко эти суммы были недостаточны для содержания предполагавшегося числа коек. Плата вскоре была повышена до 6 рублей, а потом — до 6 рублей 60 копеек.
С 1851 года сверхштатным, а с 1855 года штатным ординатором состоял племянник П.Ф. Броссе — Вильгельм Федорович Броссе. После смерти Петра Броссе в 1857 году он становится главным врачом больницы и руководит ее до конца 1863 года. С 1858 по 1864 год ординаторами больницы состояли Август Шлезингер и лекарь Эмилий Тиме.
10 мая 1863 года членам Совета Московской Глазной Больницы были даны права Государственной службы с отнесением их по должности и мундиру к VI классу.
В начале 1864 года главным врачом больницы избирается Густав Иванович Браун. В русской офтальмологии он оставил громадный след своей многолетней научной и преподавательской деятельностью. Им написано первое руководство по глазным болезням на русском языке. При нем в больницу ординаторами приходят Алексей Николаевич Маклаков и Сергей Николаевич Ложечников, проработавшие в больнице до самой смерти.
В 1866 году А.Н. Маклаков защищает диссертацию на степень доктора медицины и чуть позже получает звание приват-доцента. Им был предложен оригинальный тонометр для измерения внутриглазного давления, используемый и сегодня.
В 1875 году в больнице появляется должность сверхштатного ординатора, который работает в больнице 3 года. Таким образом, больница становится учреждением для совершенствования врачей. Первым таким врачом стал В.И. Гилюс. С 1878 по 1887 год эту должность занимает А.А. Басанин, в 1888 году сверхштатным ординатором становится Н.Г. Правосуд.
К 1876 году больница имела уже 102 койки в общих палатах и отдельных номерах и 25 временных летних в бараке в саду. Далее стационару расти уже было некуда, и цифры 102-105 коек он уже не переходил, а в помещении для больных даже происходили сокращения.
Амбулатория больницы, в течение 50 первых лет дававшая сравнительно небольшой прирост посещаемости, с семидесятых годов XIX века стала расти более заметно.
В 1879 году в больнице была введена должность консультанта по внутренним болезням (ими были известные в то время терапевты Ю.И. Гольдендах, В.А. Остроумов, В.А. Щуровский).
В 1880 году одноэтажные крылья здания больницы надстраиваются на один этаж.
В 1881—1882 годах С.И. Корзинкиным и Д.Д. Казаковым был пожертвован капитал в общей сложности в 2700 рублей для устройства при больнице приюта для неизлечимых слепых на 20 человек. Со временем этот капитал пополнялся более мелкими пожертвованиями.
Приют был устроен, но скоро стало ясно, что при существующих условиях он является для больницы во многих отношениях ненужным придатком, а для находящихся в нем слепых далеко не идеальным учреждением. В 1912 году призреваемые были отпущены на вольные квартиры, и между ними распределялись проценты с капитала в виде месячного пособия.
С 1886 года была введена плата по 20 копеек за амбулаторное посещение и выдачу лекарств, такой же суммой оплачивалась операция и последующие перевязки.
Связь больницы с университетом с переходом клиники на Девичье поле в 1892 году прекратилась не полностью, так как профессором университета с этого времени и до своей смерти в 1895 году был А.Н. Маклаков, остававшийся также ординатором больницы. В конце 1890-х годов в больницу приходят ординаторами Н.Н. Дислер и В.П. Страхов, которые проработают в больнице более 50 лет.
После смерти в 1897 году Г.И. Брауна главным врачом больницы становится Сергей Николаевич Ложечников.
Сергей Николаевич Ложечников поступил в больницу почти одновременно с Г.И. Брауном — в 1865 году, главным врачом был с 1897 по 1911 год. Управление его больницей ознаменовалось расцветом ее во всех отношениях. Образованный и талантливый врач, обладавший к тому же недюжинными административными способностями и необычайной энергией, которую он сумел сохранить до последних дней своей долгой жизни. Поступление в больницу нескольких новых молодых ординаторов помогло ему поставить медицинскую часть в больнице на надлежащую высоту. Благодаря его административным способностям улучшилось и материальное положение больницы, давшее средства для проведения в ней реформ и улучшений. При нем создана лаборатория, больница снабжена необходимым хозяйственным и медицинским инвентарем и приборами (автоклавом, большим электромагнитом Гааба, офтальмометром Жаваля и другими), все владения больницы освещены электричеством и канализованы.
Главным сооружением, сделавшим эпоху в больнице, была постройка помещения для операционной в 1900 году. На деньги, пожертвованные А.Н. Мамонтовым, была сделана двухэтажная каменная пристройка к середине корпуса со стороны двора в каждом из двух этажей, с центральным отоплением и вентиляцией. Во втором этаже были помещены операционная и предоперационная. Вся пристройка, особенно второй ее этаж, совершенно не гармонировали со всей остальной больницей: много света, хорошо вентилируемый воздух, новое оборудование делали ее гораздо лучше многих русских и заграничных операционных. А.Н. Мамонтовым на постройку было пожертвовано 12 тысяч рублей, а стоимость ее достигла 15 тысяч.
С 1899 по 1903 год в больнице работает ординатором будущий академик АМН СССР Владимир Петрович Филатов. С 1905 по 1909 год в больнице работает будущий профессор А.А. Бельский. В 1904 году первой женщиной ординатором в больнице становится М.Г. Якуб.
В 1903 году в больнице возобновились занятия со студентами Московского университета, когда ее ординатор Н.Г. Правосуд, получивший степень доктора медицины и звание приват-доцента, стал вести курс оперативной хирургии. Эти занятия продолжались до самой его смерти в 1909 году.
В 1906 году Совет больницы счел необходимым выделить определенные суммы на поездки врачей за границу для усовершенствования.
В 1910 году ординатор больницы и будущий профессор Виктор Петрович Одинцов открывает в больнице клиническую и патоморфологическую лабораторию, которой руководит до начала 1911 года.
После смерти С.Н. Ложечникова в 1911 году главным врачом больницы был выбран профессор Сергей Селиванович Головин.
Одновременно с 1911 по 1917 год он вел в больнице параллельный курс для студентов Московского университета. В конце 1911 года в больницу заведовать лабораторией приходит будущий профессор и исследователь возбудителя трахомы Екатерина Эммануиловна Трапезонцева. Она руководит лабораторией до конца 1917 года.
Не меньше больница послужила для дела совершенствования врачей. В ней учились только что начинающие и солидные уже работники земской медицины, кроме того, специалисты, работавшие уже в других специальных учреждениях Москвы и провинции.
В годы Первой мировой войны в больнице учрежден лазарет для раненых воинов на 45 коек, где работали все врачи больницы.
В январе 1918 года в должности главного врача был утвержден Н.Н. Дислер, который руководил больницей до 1930 г. О его работе в этот период писали так: «Успешно руководя работой больницы, Николай Николаевич проявил исключительную инициативу, стойкость и преданность делу, благодаря чему больница работала бесперебойно и плодотворно».
Приток больных в больницу после революции быстро возрастал. Количество амбулаторных больных почти удвоилось. За 5 лет с 1916 по 1920 г. было принято амбулаторных больных — 273943 человека. С 1921 по 1925 год количество принятых больных составило 518475 человек. Количество операций за те же периоды возросло с 12907 до 19689 при постоянном количестве врачей-ординаторов всего 7 человек.
В 1920-е годы консультантом лаборатории был известный патологоанатом Арсений Васильевич Русаков, многие годы возглавлявший патологоанатомическое отделение Института скорой помощи им. Склифосовского.
С мая 1920 года в течение 5 с лишним лет больница была клиникой глазных болезней Диагностического института московского губернского отдела здравоохранения, который поставил себе целью помогать врачам всех специальностей в Московской губернии в диагностике и лечении более сложных заболеваний. В 1921—1922 учебном году больница как отделение института приняла участие в проведении повторных курсов для врачей ускоренного выпуска предыдущих годов. Еще более систематической работа стала после преобразования Диагностического института в институт для усовершенствования врачей. Больница служила глазной клиникой института, заведовал ею Н.Н. Дислер. До закрытия института в 1924 году было проведено три сессии курсов усовершенствования врачей, командированных из Москвы и Московской губернии, а также для приезжавших в научные командировки из других губерний.