بیمارستان فاطمی به همت حاج سید محمد فاطمی قمی و با مشاوره حاج فهیم التجار تأسیس شد. پس از انجام بررسی‌های لازم، زمینی به مساحت ۱۰,۰۰۰ متر مربع به مبلغ ۹۰۰ تومان از حاج عیسی خان بیگدلی خریداری گردید. نقشه بیمارستان توسط مهندس اسپاسوسکی، مهندس روسی، از طرف جمعیت شیر و خورشید طراحی و ارائه شد. مراحل ساخت بیمارستان تحت نظارت استاد مهدی و علیرضا قمی آغاز شد و در تاریخ ۱۵ شعبان ۱۳۵۴ قمری (مطابق با ۱۳۱۵ شمسی) آماده بهره‌برداری گردید.

کلنگ‌زنی بیمارستان فاطمی در فروردین ماه ۱۳۱۰ شمسی توسط آیت‌الله حاج شیخ‌عبدالکریم حائری یزدی انجام شد. ساخت این بیمارستان تا سال ۱۳۱۵ شمسی ادامه یافت و در این تاریخ با جشن مفصلی که به ریاست محمود جم، رئیس الوزراء، و با حضور جمع کثیری از محترمان شهر برگزار شد، افتتاح گردید. بیمارستان پس از افتتاح به نخست وزیر وقت تحویل داده شد تا به عنوان یکی از مؤسسات درمانی دولت فعالیت کند.

تشکیلات داخلی بیمارستان شامل مطب عمومی جراحی، مطب عمومی امراض داخلی، شعبه قابلگی، پست پزشک کشیک، و دواخانه مخصوص برای بیماران فقیر و بی‌بضاعت بود. بیمارستان فاطمی دارای ۳۰ تختخواب رایگان بود که مخصوص بیماران نیازمند بود. اولین روسای بیمارستان به ترتیب شامل دکتر صمدی، دکتر سالاری و دکتر سید محمود طباطبایی مدرسی یزدی بودند.

در حین تکمیل ساختمان بیمارستان فاطمی، حاج میرزا یحیی خان احتشامی، ناظر و وصی مرحوم جعفرقلی خان سهام الدوله، به قم آمد و به حضور آیت‌الله حائری رسید. او اعلام کرد که سهام‌الدوله یک ثلث از ملک چاله ترخان شهرری را برای امور خیریه اختصاص داده است. آیت‌الله حائری پیشنهاد ساخت بیمارستان دیگری را مطرح کرد. به همین دلیل، از حاج عیسی خان بیگدلی، قطعه زمینی به مساحت ۶,۰۰۰ متر مربع به مبلغ ۷۰۰ تومان خریداری شد و ساخت بیمارستان سهامیه نیز با نظارت حاج فهیم التجار و کار عملی استادان مهدی و علیرضا قمی آغاز گردید. این بیمارستان دارای ۱۲ تخت بود و ریاست آن به عهده دکتر محمود مدرسی قرار داشت.

دکتر سید مصطفی محقق داماد، نواده دختری آیت‌الله حائری، درباره چگونگی تأسیس بیمارستان سهامیه قم می‌گوید: «مادرم می‌گفت در حدود سال ۱۳۱۳ شمسی در قم سیل عظیمی آمده و خانه‌هایی را ویران کرده بود. مردم زیادی بیمار شده و بیمارستانی در شهر قم وجود نداشت. پدرشان، مرحوم حاج شیخ‌عبدالکریم، منزلی در مبارک آباد قم تهیه کرده و در حد امکان تخت‌های زیادی در آن جا گذاشته بودند و دکتر مدرسی طباطبایی را مسئول آن جا قرار داده و بیماران را بستری می‌نمودند و خودشان روزها به عیادت آن‌ها می‌رفتند. سال بعد از ثلث مرحوم سهام‌الدوله، که ایشان یعنی مرحوم حائری وصی یا ناظر او بودند، بیمارستانی در قم ساختند که به نام بیمارستان سهامیه معروف شد.»

لازم به ذکر است که بیمارستان فاطمی که با مشقات فراوان بنا گردیده بود، در دهه شصت در عملیات تعریض خیابان معلم و احداث میدان روح‌الله به کلی تخریب شد.