Scoperta nel 1928 da Alexander Fleming ed utilizzata su larga scala nel corso della seconda guerra mondiale, viene compresa dagli americani nel piano di aiuti per la ricostruzione con un finanziamento che avrebbe consentito di avviarne la produzione da parte dell'Istituto superiore di sanità con la condizione di mantenerla entro la sfera pubblica e non prevederne l'esportazione. Il progetto e i macchinari predisposti dagli americani, tuttavia, sono giudicati obsoleti da Ernst Boris Chain, co-vincitore con Fleming del nobel per la scoperta, ciò che porta ad un rinvio al medio termine dell'operazione. Nel 1947, a operazione in sospeso, Armenise si rivolge al maggior produttore europeo di penicillina, la danese Løvens (azienda tutt’ora esistente con il nome di Leo-Pharma) dalla quale acquista l'esclusiva per l'Italia del brevetto per il processo produttivo del farmaco, e più o meno contemporaneamente avvia la costruzione di un grandioso stabilimento su un vasto appezzamento di terreno di sua proprietà al decimo chilometro della via Tiburtina. La produzione è avviata nel settembre del 1950. Ospite d'onore all'inaugurazione è Sir Alexander Fleming che giudica l'impianto il più grande e il più completo fino ad allora costruito. Nonostante una interrogazione parlamentare del 1952, secondo la quale ""il medicamento di fabbricazione italiana si appaleserebbe sensibilmente meno efficace di quello estero"" la qualità del prodotto si rivela addirittura migliore di quello americano, al punto da venire perfino importato oltreoceano.