Sachverhalt:
A.
Die Gesundheitsdirektion des Kantons Zürich erhob am 18. September 2007 Strafanzeige gegen X._ wegen Verdachts des wiederholten evtl. gewerbsmässigen Betrugs etc. Die Staatsanwaltschaft I des Kantons Zürich stellte das Strafverfahren am 26. Februar 2016 ein (Dispositiv-Ziff. 1). Sie auferlegte X._ die Verfahrenskosten (Dispositiv-Ziff. 2) und sprach ihm keine Entschädigung und keine Genugtuung zu (Dispositiv-Ziff. 4). Die gegen die Kosten- und Entschädigungsregelung der Einstellungsverfügung erhobene Beschwerde hiess das Obergericht des Kantons Zürich am 7. Juni 2016 gut, hob die Dispositiv-Ziffern 2 und 4 der Einstellungsverfügung vom 26. Februar 2016 auf und wies die Sache insofern zur neuen Entscheidung an die Staatsanwaltschaft zurück. Das Bundesgericht hiess die von der Oberstaatsanwaltschaft des Kantons Zürich hiegegen erhobene Beschwerde in Strafsachen mit Urteil vom 18. April 2017 gut, hob die Verfügung und den Beschluss des Obergerichts des Kantons Zürich vom 7. Juni 2016 auf und wies die Sache zu neuer Entscheidung an die Vorinstanz zurück.
B.
Mit Verfügung und Beschluss vom 24. Juli 2017 wies das Obergericht des Kantons Zürich die von X._ gegen die Kosten- und Entschädigungsregelung der Einstellungsverfügung vom 26. Februar 2016 erhobene Beschwerde ab.
C.
X._ beantragt mit Beschwerde in Strafsachen, es seien die Verfügung und der Beschluss des Obergerichts des Kantons Zürich vom 24. Juli 2017 aufzuheben und die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Eventualiter seien die Dispositiv-Ziffern 2 und 4 der Einstellungsverfügung der Staatsanwaltschaft I vom 26. Februar 2016 aufzuheben, dem Beschwerdeführer keine Verfahrenskosten aufzuerlegen und die bei der Vorinstanz beantragten Genugtuungs- und Entschädigungszahlungen zuzusprechen. Zudem ersucht er um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege und Verbeiständung.

Erwägungen:
1.
1.1. Der Beschwerdeführer wendet sich gegen die Auflage der Kosten des am 26. Februar 2016 eingestellten Strafverfahrens und die Abweisung seines Entschädigungs- und Genugtuungsbegehrens.
1.2.
1.2.1. Wird das Verfahren eingestellt oder die beschuldigte Person freigesprochen, so können ihr die Verfahrenskosten ganz oder teilweise auferlegt werden, wenn sie rechtswidrig und schuldhaft die Einleitung des Verfahrens bewirkt oder dessen Durchführung erschwert hat (<ref-law>). Unter den gleichen Voraussetzungen kann nach <ref-law> eine Entschädigung oder Genugtuung herabgesetzt oder verweigert werden.
1.2.2. Eine Kostenauflage bei Freispruch oder Einstellung des Verfahrens verstösst nach der Rechtsprechung gegen die Unschuldsvermutung (<ref-law>, <ref-law> und Art. 6 Ziff. 2 EMRK), wenn der beschuldigten Person in der Begründung des Kostenentscheids direkt oder indirekt vorgeworfen wird, es treffe sie ein strafrechtliches Verschulden. Damit käme die Kostenauflage einer Verdachtsstrafe gleich. Dagegen ist es mit Verfassung und Konvention vereinbar, einer nicht verurteilten beschuldigten Person die Verfahrenskosten zu überbinden, wenn sie in zivilrechtlich vorwerfbarer Weise, d.h. im Sinne einer analogen Anwendung der sich aus <ref-law> ergebenden Grundsätze, eine geschriebene oder ungeschriebene Verhaltensnorm, die sich aus der Gesamtheit der schweizerischen Rechtsordnung ergeben kann, klar verletzt und dadurch das Strafverfahren veranlasst oder dessen Durchführung erschwert hat. Zwischen dem zivilrechtlich vorwerfbaren Verhalten und den Verfahrenskosten muss daher ein adäquater Kausalzusammenhang bestehen. In tatsächlicher Hinsicht darf sich die Kostenauflage nur auf unbestrittene oder bereits klar nachgewiesene Umstände stützen (<ref-ruling> E. 3b S. 155; <ref-ruling> E. 1b S. 334; <ref-ruling> E. 2c-e S. 168 ff.; Urteil 6B_1382/2016 vom 16. Oktober 2017 E. 1.2.2 mit Hinweisen).
1.2.3. Das Bundesgericht prüft frei, ob der Kostenentscheid direkt oder indirekt den Vorwurf strafrechtlicher Schuld enthält und ob die beschuldigte Person in zivilrechtlich vorwerfbarer Weise gegen geschriebene oder ungeschriebene Verhaltensnormen klar verstiess und dadurch das Strafverfahren veranlasste. Lediglich unter Willkürgesichtspunkten prüft es hingegen die diesbezüglichen Sachverhaltsfeststellungen (vgl. <ref-law>). Die Rüge der Willkür muss in der Beschwerde substanziiert vorgebracht und begründet werden (<ref-law>; <ref-ruling> E. 6.3 S. 375; Urteil 6B_1382/2016 vom 16. Oktober 2017 E. 1.2.3 mit Hinweisen).
2.
Die Vorinstanz erachtet bei der gegebenen Aktenlage als erstellt, dass der Beschwerdeführer nach dem 2. Mai 2007 ärztliche Dienstleistungen angeboten und auch tatsächlich erbracht hat, obwohl ihm ab diesem Datum die Bewilligung zur Ausübung einer selbstständigen ärztlichen Tätigkeit rechtskräftig entzogen war. Dadurch habe er - so das kantonale Gericht - nicht nur gegen den namentlich in <ref-law> kodifizierten und in der gesamten Rechtsordnung geltenden Grundsatz des Handelns nach Treu und Glauben verstossen, sondern sich auch unlauter und widerrechtlich im Sinne von <ref-law> verhalten. Es liege eine klare Verletzung zweier Verhaltensnormen der Schweizerischen Rechtsordnung vor. Die Vorinstanz qualifiziert das Verhalten des Beschwerdeführers als unter zivilrechtlichen Aspekten rechtswidrig und schuldhaft sowie für die Einleitung eines Strafverfahrens kausal, womit die Kostenauflage sowie die Verweigerung einer Entschädigung und Genugtuung vor <ref-law> und <ref-law> standhielten.
3.
3.1. Der Beschwerdeführer macht zunächst erneut geltend, der Entzug der Berufsausübungsbewilligung sei durch eine sachlich und funktional unzuständige Gerichtsbehörde erfolgt, weshalb dieser - gestützt auf übergeordnetes Völkerrecht - ex tunc nichtig und damit unbeachtlich sei.
Diese Vorbringen sind mit dem kantonalen Gericht als unbehelflich zu qualifizieren. Die Bewilligung zur selbstständigen ärztlichen Tätigkeit wurde dem Beschwerdeführer mit Verfügung der Gesundheitsdirektion des Kantons Zürich vom 12. September 2005 entzogen. Das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich schützte diese Verfügung mit Entscheid vom 13. Juli 2006. Das Bundesgericht wies die hiegegen erhobene staatsrechtliche Beschwerde mit in Rechtskraft erwachsenem Urteil vom 10. Januar 2007 ab. Der Bewilligungsentzug ist mithin nicht Gegenstand des vorliegenden Verfahrens, weshalb davon auszugehen ist, dass dem Beschwerdeführer seit 2. Mai 2007 jegliche Ausübung einer selbstständigen ärztlichen Tätigkeit untersagt war.
3.2. Der Beschwerdeführer rügt eine offensichtlich unrichtige Feststellung des Sachverhalts, da die dem Kostenentscheid zu Grunde liegende ärztliche Tätigkeit mit gerichtspolizeilich versiegelten Akten, die mit einem Beweisverwertungsverot belegt seien, erstellt worden sei.
Dem ist entgegenzuhalten, dass die vorinstanzlichen Sachverhaltsfeststellungen nicht auf versiegelten Akten beruhen. Vielmehr hat das kantonale Gericht den Sachverhalt betreffend Auskündung und Tätigkeit als Arzt nach dem 2. Mai 2007 namentlich anhand von Internetinseraten mit Hinweis auf die selbstständige ärztliche Tätigkeit, von durch den Beschwerdeführer ausgestellten Rezepten für Medikamente und einer Verordnung zur Physiotherapie sowie von Schreiben, mit welchen der Beschwerdeführer Patienten an Spitäler überwies, festgestellt, was nicht zu beanstanden ist.
3.3. Der Beschwerdeführer bestreitet nicht grundsätzlich, nach dem 2. Mai 2007 noch ärztlich tätig gewesen zu sein. Er macht jedoch geltend, ihm sei nur die selbstständige ärztliche Tätigkeit untersagt gewesen. Die Aktiengesellschaft "A._", für welche er tätig gewesen sei, bestehe seit 29. Juli 1998 und eine Rückwirkung des am 1. Juli 2008 in Kraft getretenen Gesundheitsgesetzes des Kantons Zürich (GesG) sei verfassungsrechtlich ausgeschlossen.
Diesbezüglich legt die Vorinstanz indes dar, dass gemäss § 7 Abs. 1 GesG in der bis 30. Juni 2008 geltenden Fassung u.a. einer Bewilligung der Direktion des Gesundheitswesens bedurfte, wer gegen Entgelt oder berufsmässig medizinische Verrichtungen vornahm. Eine Bewilligung der Gesundheitsdirektion zur selbstständigen ärztlichen Tätigkeit (Praxisberechtigung) benötigten gemäss § 1 Abs. 1 der bis 30. Juni 2008 gültigen Ärzteverordnung des Kantons Zürich - so das kantonale Gericht weiter - namentlich Ärzte mit privater Praxis sowie alle anderen Ärzte, die Kranke untersuchten oder behandelten, ohne dabei im Namen einer praxisberechtigten Person tätig zu sein. Gemäss § 3 Abs. 1 der seit 1. Juli 2008 geltenden Regelung des GesG benötigt sodann eine Bewilligung der Gesundheitsdirektion, wer im Kanton Zürich fachlich eigenverantwortlich ärztlich tätig sein will, wobei dies - wie die Vorinstanz aufzeigt - unabhängig davon gilt, ob die Tätigkeit selbstständig erwerbend oder im Anstellungsverhältnis ausgeübt wird. Eine Bewilligung der Gesundheitsdirektion war und ist somit im Kanton Zürich vor und nach dem 1. Juli 2008 u.a. erforderlich, wenn jemand selbstständig, fachlich eigenverantwortlich ärztlich tätig ist. Wie das kantonale Gericht festgestellt hat, handelte der Beschwerdeführer bei seinen ärztlichen Verrichtungen, namentlich auch nach dem 1. Juli 2008, in eigenem Namen und insbesondere in fachlicher Eigenverantwortung. Hinweise darauf, dass er unter der Verantwortung eines anderen Arztes tätig gewesen wäre, bestehen nicht und Entsprechendes wird auch nicht geltend gemacht. Dass der Beschwerdeführer die ärztlichen Tätigkeiten für eine AG erbracht haben soll, ändert nichts an der fachlich eigenverantwortlichen Verrichtung, welche nach Gesagtem bewilligungspflichtig war und ist.
3.4. Gerügt wird im Weiteren, die trotz Einstellung des Strafverfahrens auferlegten Verfahrenskosten verstiessen gegen Art. 6 Ziff. 2 EMRK sowie <ref-law> und stellten eine Verletzung der Unschuldsvermutung dar, wenn der Kostenentscheid - was vorliegend der Fall sei - im Kern seiner Begründung eine Würdigung der Schuld enthalte. Es dürfe als gerichtsnotorisch gelten, dass die Geltendmachung von <ref-law> und <ref-law> keine qualifizierte Rechtsverletzung darstelle, welche eine Kostenauflage rechtfertige; vielmehr widerspreche eine Kostenauflage, welche mit Treu und Glauben begründet werde, Art. 6 Ziff. 2 EMRK.
Dass ein Abstützen der Kostenauflage auf die Bestimmungen von <ref-law> und <ref-law> entgegen der Auffassung des Beschwerdeführers nicht gegen die Unschuldsvermutung verstossen würde, hat das Bundesgericht bereits im in gleicher Sache ergangenen Urteil vom 18. April 2017 festgestellt. Es hat dargelegt, dem Beschwerdeführer werde weder direkt noch indirekt angelastet, dass ihn ein strafrechtliches Verschulden treffe. Weder werde ihm vorgeworfen, einen strafrechtlichen Tatbestand erfüllt zu haben, noch werde festgehalten, er wäre ohne die Verjährung zu bestrafen gewesen. Dem Beschwerdeführer seien die fraglichen Verfahrenskosten einzig deshalb auferlegt worden, weil er nach Ansicht der kantonalen Untersuchungsbehörde die Einleitung des Strafverfahrens durch ein zivilrechtlich vorwerfbares Verhalten veranlasst habe. Die Staatsanwaltschaft habe sich diesbezüglich auf den Grundsatz von Treu und Glauben gemäss <ref-law> sowie auf <ref-law> berufen, wonach jedes täuschende oder in anderer Weise gegen den Grundsatz von Treu und Glauben verstossende Verhalten oder Geschäftsgebaren, welches das Verhältnis zwischen Mitbewerbern oder zwischen Anbietern und Abnehmern beeinflusst, unlauter und widerrechtlich ist. Ohne abschliessend zu beantworten, ob die Kostenauflage im vorliegenden Fall mit diesen beiden Bestimmungen begründet werden kann, wurde im erwähnten Urteil darauf hingewiesen, dass das Bundesgericht bereits mehrfach entschieden hat, der in der gesamten Rechtsordnung massgebende Grundsatz des Handelns nach Treu und Glauben gemäss <ref-law> wie auch der Vorwurf unlauteren Verhaltens gemäss <ref-law> könnten bei einer Kostenauflage nach <ref-law> beachtet werden. Insbesondere wurde auch bereits entschieden, dass der Vorwurf unlauteren Verhaltens gemäss <ref-law> weder direkt noch indirekt einen strafrechtlichen Vorwurf enthält; unlauteres Verhalten im Sinne von <ref-law> ist nicht strafbar, wie sich aus <ref-law> ergibt, der nicht auf <ref-law> verweist (Urteil 6B_792/2016 vom 18. April 2017 E. 5 mit Hinweisen). Im daraufhin ergangenen und vorliegend angefochtenen Entscheid vom 24. Juli 2017 legt das Obergericht des Kantons Zürich dar, dass der Beschwerdeführer, indem er sich als selbstständigen Arzt präsentierte und als solcher ärztliche Dienstleistungen erbrachte, obwohl er über keine entsprechende Berufsausübungsbewilligung (mehr) verfügte, mehrfach das berechtigte Vertrauen der Patienten enttäuschte und dadurch gegen den namentlich in <ref-law> kodifizierten und in der gesamten Rechtsordnung geltenden Grundsatz des Handelns nach Treu und Glauben verstossen habe. Mit seinem täuschenden Verhalten habe der Beschwerdeführer sodann - so die Vorinstanz weiter - sowohl das Verhältnis zwischen Anbietern und Abnehmern (Arzt - Patient) als auch jenes zwischen den Mitbewerbern (Ärzte) beeinflusst und sich damit rechtswidrig im Sinne von <ref-law> verhalten. Mangels substanziierter Einwendungen kann auf die einlässlichen und überzeugenden Erwägungen der Vorinstanz verwiesen werden. Zutreffend und schlüssig zeigt das kantonale Gericht im Weiteren auf, dass zwischen diesem zivilrechtlich vorwerfbaren Verhalten des Beschwerdeführers - Anbieten und Erbringen eigenverantwortlicher ärztlicher Dienstleistungen trotz Entzugs der Berufsausübungsbewilligung - und der Einleitung des Strafverfahrens ein adäquater Kausalzusammenhang besteht.
3.5. Soweit der Beschwerdeführer wiederum unter Hinweis auf <ref-law> und <ref-law> die Widerrechtlichkeit seines Verhaltens bestreitet, da er als Arzt Hilfe leisten müsse und eine entsprechende Unterlassung eine Strafverfolgung zur Folge hätte, sind seine Vorbringen unbehelflich. Wie die Vorinstanz ausführt, betrifft <ref-law> die Unterlassung von Nothilfe und es kann bei gegebener Aktenlage nicht davon ausgegangen werden, dass sich sämtliche Patienten, für welche der Beschwerdeführer ärztliche Leistungen erbrachte, in unmittelbarer Lebensgefahr befunden haben.
3.6. Zusammenfassend halten die Kostenauflage an den Beschwerdeführer sowie die Verweigerung einer Entschädigung und Genugtuung vor Bundesrecht stand.
4.
Erneut rügt der Beschwerdeführer im Zusammenhang mit der Kostenauflage eine überlange Verfahrensdauer und damit eine Verletzung des Beschleunigungsgebotes.
Die Vorinstanz weist darauf hin, dass das Obergericht des Kantons Zürich, III. Strafkammer, am 27. Februar 2014 eine Rechtsverweigerungs-/Rechtsverzögerungsbeschwerde des Beschwerdeführers teilweise gutgeheissen hatte, nachdem es eine Untätigkeit der Staatsanwaltschaft von fast einem Jahr festgestellt hatte, für welche keine Gründe erkennbar waren. Sie legt jedoch dar, dass weder nachvollziehbar noch durch den Beschwerdeführer aufgezeigt sei, inwiefern ein blosses Untätigbleiben der Staatsanwaltschaft die auferlegten Kosten ganz oder teilweise verursacht haben sollte. Da eine entsprechende Begründung auch in der vorliegenden Beschwerde fehlt, ist darauf nicht weiter einzugehen.
5.
Der Beschwerdeführer rügt schliesslich wiederum die Höhe der von der Staatsanwaltschaft erhobenen Kosten im Betrag von Fr. 9'998.50. Der Betrag sei in keiner Weise substanziiert bzw. ausgewiesen. Zudem habe der Beschwerdeführer vor Zustellung der Einstellungsverfügung weder Kenntnis von der Höhe der Verfahrenskosten erhalten, noch die Möglichkeit gehabt, diesbezügliche Details zu erfahren, weshalb eine Verletzung des rechtlichen Gehörs vorliege.
Was zunächst die Zusammensetzung und Höhe des Betrages anbelangt, hat sich der Beschwerdeführer mit der einlässlichen Begründung der Vorinstanz in keiner Weise auseinandergesetzt. Das kantonale Gericht zeigt sodann auf, dass die Staatsanwaltschaft, indem sie es unterliess, die beabsichtigte Kostenauflage anzukündigen, den Anspruch des Beschwerdeführers auf rechtliches Gehör effektiv verletzt hat. Dieser Mangel wurde indes - so die Vorinstanz weiter - durch das kantonale Beschwerdeverfahren, in welchem sich der Beschwerdeführer in Beschwerdeschrift und Replik dazu äussern konnte, geheilt. Auch mit den diesbezüglichen Erwägungen des kantonalen Gerichts setzt sich der Beschwerdeführer nicht auseinander, weshalb darauf nicht weiter einzugehen ist und es beim vorinstanzlichen Entscheid sein Bewenden hat.
6.
Zusammenfassend ist die Beschwerde abzuweisen. Bei diesem Ausgang trägt der Beschwerdeführer die Kosten des bundesgerichtlichen Verfahrens (<ref-law>). Da sein Rechtsbegehren von vornherein als aussichtslos erschien (<ref-ruling> E. 5.1 S. 139; <ref-ruling> E. 9.1 S. 537), ist sein Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege abzuweisen (<ref-law>). Seinen eingeschränkten finanziellen Verhältnissen kann bei der Festsetzung der Gerichtsgebühr Rechnung getragen werden (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen.
3.
Die Gerichtskosten von Fr. 1'200.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4.
Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, III. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 28. November 2017
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Denys
Die Gerichtsschreiberin: Kopp Käch