Une maladrerie, "Saint Nicolas des champs" (lotissement moderne proche de l'église), aurait existé à Vitteaux dès 1340 (copie d'un acte, archives de l'hôpital) et au plus tard en 1454 (AD 21, 142H, 3X 710a1), et est démolie entre les guerres de religion et 1708. Elle est suivie d'un deuxième établissement, un groupe de deux maisons dans la rue de l'hôtel de ville où des travaux sont faits en 1613 (chapelle et maisons dont une neuve), 1643 et 1672. Mais l'édifice est trop petit. En 1693, le terrain du Meix Bassot, situé "rue vieille", limité à l'est par le "ruisseau de la pêcherie", à l'ouest et au nord par le couvent des Minimes, et au sud par la commune, est acheté à Philibert Jarry de Lajarrie, seigneur de Grandprey, qui ne le possédait que depuis 1690. Le nouveau terrain comporte un bâtiment qualifié de grand, comportant plusieurs corps de logis, des granges, un pressoir, un verger, un jardin, des galeries, le tout dans une enceinte. En 1696, les maladreries de Vitteaux, Saffres et de Villy sont réunies à l'établissement. Le bâtiment central est construit en 1748 et raccroché aux deux ailes existantes, sans doute remaniées (date portée de 1766), par Jean-Baptiste Caristie, de Saulieu. Un bûcher est construit en 1780, une première buanderie en 1826-1828, une première chambre des morts et une salle de bains en 1858-1859. Des changements d'affectation interviennent à compter de l'extension du bâtiment initial en 1885, due à l'architecte Grosley, de Semur (salle de 12 lits sur l'ancien bûcher, prévue dès 1876). En 1906, on construit une salle des vieillards dans l'ancien couvent repris aux soeurs de la Providence, puis une deuxième morgue en 1908. Le jardin est réaménagé en 1910 (projet de la maison Olivier, de Dijon). Entre 1914 (plans) et 1922, des pavillons, aujourd'hui détruits ou remaniés, sont construits : pavillon pour malades payants, pavillon d'isolement et service de chirurgie (agrandi en 1941). Un service d'enfants (bâtiment Moreau) est construit en 1933 et réaménagé entre 1954 et 1957. Une maison de retraite est construite à partir de 1965. En 1937, l'établissement comportait 70 lits.