Detrás del imponente pórtico con arcadas y columnas, todo se reducía a dos salas de madera con techo en cúpula y 60 camas. El personal estaba conformado por seis médicos y dos enfermeras. Así, bajo la dirección de Ángel Arce Peñalva, comenzó a funcionar, a fines de 1894, el Hospital de Niños de La Plata. La creación del hospital fue impulsada por las damas de la Sociedad de Beneficencia, que consideraban prioritaria la existencia de un hospital pediátrico para la naciente capital. En 1888, habían logrado que el gobernador de la provincia de Buenos Aires, Máximo Paz, les donara el terreno. Aunque inicialmente se pensó en ubicar el nosocomio en el Paseo del Bosque, finalmente la obra se llevó a cabo en la manzana comprendida entre las calles 14 y 15 y 65 y 66, frente a un gran espacio verde donde se extraía agua potable para la ciudad, que más tarde se convertiría en el Parque Saavedra.
El doctor Arce, con una destacada trayectoria política, donó su sueldo al hospital, lo que, tiempo después, permitió la construcción de un nuevo pabellón con 20 camas para pacientes con enfermedades infectocontagiosas. Entre los primeros profesionales se encontraban el cirujano Vicente Centurión, los clínicos Carlos Cometto y Alejandro Oyuela, y el infectólogo Giordano Cavazzuti, entre otros. Arce fue sucedido en la dirección del hospital por los doctores Silvestre Oliva (1906-1912) y el mencionado Cometto (1912-1930). En sus primeros años, la administración estuvo a cargo de la Sociedad de Beneficencia, en colaboración con la congregación Hijas de Nuestra Señora de la Misericordia, representada por la superiora María Tarcisia.
A principios de 1908, la hermana Antonina De Angelis, de la congregación mencionada, comenzó a trabajar en la despensa y la cocina del hospital. Nacida el 24 de octubre de 1880 en San Gregorio, Italia, al consagrarse en 1905 adoptó el nombre de Sor María Ludovica. Aunque apenas sabía leer y escribir, rápidamente se destacó en su labor como enfermera, convirtiéndose en Superiora del hospital al año siguiente, por recomendación del doctor Cometto. Su dedicación se reflejaba en el orden, limpieza y cuidado de las instalaciones, lo que la llevó a buscar colaboración de la Gobernación y comercios locales para satisfacer las necesidades del hospital.
Con el apoyo del director Alejandro Oyuela y el Ministerio de Obras Públicas, Sor Ludovica compró un terreno en City Bell, donde estableció una granja y huerta para alimentar a los niños del hospital. En 1937, junto al arzobispo Francisco Alberti, promovió la construcción de la Capilla del Sagrado Corazón de Jesús. Afectada por una enfermedad renal, viajó a Italia, donde fue recibida por el Papa Pío XII. Durante su estancia, gestionó ayuda adicional para el hospital y se propuso crear un espacio en Argentina para albergar a niños desamparados, muchos de los cuales vivían en el hospital hasta los 14 años, con la posibilidad de obtener un puesto de trabajo allí.
A medida que avanzaba la Segunda Guerra Mundial, Sor María Ludovica impulsó la creación de laboratorios para fabricar insumos propios. En enero de 1944, tras el terremoto de San Juan, el Hospital de Niños de La Plata se convirtió en el principal proveedor de suero antitetánico y antidiftérico. En 1951, el ministro de Salud, Carlos Boccalandro, elaboró un decreto para que el hospital llevara su nombre, pero la oposición de la religiosa hizo que la iniciativa se dejara de lado. En 1923, el hospital pasó a depender del Ministerio de Salud Pública, continuando su desarrollo con la inauguración de un pabellón de cirugía y otros servicios especializados.
Con el tiempo, el hospital se consolidó como un centro pediátrico de referencia a nivel nacional, destacándose la figura de Sor María Ludovica, quien asumió el rol de consejera y directora espiritual del personal y las familias de los niños internados. En 1963, tras su fallecimiento, el hospital fue oficialmente nombrado "Superiora Sor María Ludovica". Su legado perdura, y en 2004 fue beatificada por el Papa Juan Pablo II. En 2016, se habilitó un museo en el hospital para honrar su historia, donde se exhiben objetos personales y documentos que narran la rica trayectoria de la institución y sus contribuciones a la pediatría en Argentina.