З початком Кримської війни (1853—1856) експозицію музею було переведено до Катеринославської класичної чоловічої гімназії, а у приміщенні палацу було розгорнуто шпиталь, яким керував талановитий учень хірурга Пирогова Ілля Бойченко та майстерню пошиву одягу для солдатів. У 1855 р. шпиталь відвідував і сам Микола Пирогов, де оглядав поранених з-під Севастополя. До міста було доставлено 11 тисяч солдатів і офіцерів. Багато з важкопоранених померли і були поховані в братських могилах на кладовищі, яке згодом отримало назву Севастопольське. Також в приміщенні палацу діяли шпиталі під час Першої і Другої світових воєн.