La fase di rinnovamento iniziata da Gregorio XVI fu completata sotto Pio IX tra il 1860 e il 1863, riacquistando così la sua piena funzionalità: in particolare, fu ampliata l'ala su Via Canova e rimessa in uso l'ala opposta, che prima era destinata a magazzino per i grani: i posti letti, così, aumentarono fino al numero di 356 nella metà del Ottocento. A ricordo dell'intervento di Pio IX, vi è un busto del Pontefice nel cortile dell'ospedale. Nonostante le tensioni sociali di questi anni, l'ospedale continuò a ospitare pazienti "senza cercarsi l'età, la patria, la condizione, la religione del chiedente".