Opprinnelig ble sykehuset grunnlagt i 1865 av brigadelege Daniel G. Martens (1817-1898) som privatasyl for sinnslidende. Den gang var navnet Møllendal asyl. Institusjonen skiftet navn i 1956 til Dr. Martens sykehus. Den 1. januar 1962 ga den daværende eier Louise Grolle Olsen (1886-1979) asylet til en stiftelse (Stiftelsen Dr. Martens sykehus) knyttet til Neevengården sykehus, i dag Sandviken sykehus.