زمین این مرکز در سال ۱۳۴۷ به مساحت ۱۰ هکتار توسط فرد خیری به نام مرحوم حاج عباس فروغی ابری اهداء گردید و ساختمان‌های اولیه آن به مساحت ۵۰۰۰ متر مربع توسط وزارت بهداری وقت به عنوان آسایشگاه مسلولین در سه بلوک دوطبقه و یک بلوک اداری ساخته شده و در مرداد ۱۳۴۸ مورد بهره‌برداری قرار گرفته و تا سال ۱۳۵۵ تعداد ۱۸۰۵ نفر از بیماران مسلول استان‌های اصفهان ، چهار محال بختیاری، لرستان، یزد، فارس، خوزستان و بوشهر در این مرکز بستری و تحت درمان قرار گرفتند
مرکز قلب استان (اورژانس قلب، CCU قلب و آنژیو) ابتدا در بیمارستان خورشید مستقر بود که بعد از تجهیز بیمارستان شهید چمران این بیمارستان به مرکز قلب استان تبدیل شد. در سال 1365 و در زمان تصدی دکتر محمد اسماعیل اکبری به عنوان رییس دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، آقای دکتر مسعود پورمقدس به عنوان رییس بیمارستان چمران منصوب شد. نام این بیمارستان قبلاً فروغی ابری بود که در ابتدا بیماران مسلول در آن بستری می‌شدند. در سال ۱۳۵۵ با توجه به تصمیم وزارت بهداری وقت مبنی بر عدم لزوم جداسازی بیماران مسلول پس از شروع معالجه علاوه بر افتتاح بخش‌های عمومی، هسته اولیه بخش جراحی قلب با حضور دو فوق تخصص جراحی قلب به نام‌های آقای دکتر محمدعلی نفیسی از ایران و آقای دکتر لازمن از آمریکا و حضور دو دستیار به نام‌های آقای دکتر اسماعیل نورمحمدی و آقای دکتر غلامرضا بهدادفر شکل گرفت. در سال ۱۳۶۲ به دلیل وجود تعداد قابل توجهی از مجروحین جنگ تحمیلی دچار سوختگی و عدم وجود مرکزی خاص جهت سرویس‌دهی به بیماران سوختگی، بخش‌های درمان سوختگی نیز به این مرکز الحاق گردید که علاوه بر مجروحین جنگ و بیماران سطح استان، بیماران مناطق جنوب و جنوب غرب کشور را نیز تحت پوشش قرار می‌داد. این مجموعه متفاوت بستری بیماران مشکلات بسیاری را ایجاد می‌کرد و اولین کار دکتر پورمقدس جابجایی بخش سوختگی و انتقال بیماران آن به بیمارستان سوانح و سوختگی بود که در در سال 1369 توسط حاج آقا کمال فقیه ایمانی به نام مرکز پزشکی امام موسی کاظم (ع) ساخته شده بود. از آن تاریخ مرکز بیمارستانی شهید چمران به عنوان مرکز فوق‌تخصصی قلب و عروق به فعالیت خود ادامه داد.
بنای فرسوده بیمارستان که قرار بود مرکز قلب جنوب کشور باشد وضع اسف‌ناکی داشت، بیمارستانی که بعد از بیمارستان شهید رجایی می‌توانست دومین بیمارستان قلب کشور باشد و هست. برای اقدامات ساخت و ساز، دکتر پورمقدس با حاج آقا مهدی مظاهری (ره) مشورت کرده و به یاری ایشان مبلغ اولیه‌ای حدود 200 میلیون تومان با همت خیرین کمک شد، علاوه بر کمک‌های ماشین آلات مرکز توپخانه اصفهان جهت تخریب کاری و خاکبرداری و کمک‌های مصالح ساختمانی دیگر. بعد از تخریب کامل، به همت آقای دکتر یوسفی از دانشگاه علوم پزشکی اصفهان و مهندس مشاور نبوی‌نژاد، کار سفت کاری بیمارستان توسط مهندس کاظمی شروع شد. پروژه به علت نبودن بودجه مدت‌ها در مرحله سفت‌کاری باقی ماند تا این که در سال 73 اولین کت‌لب در بیمارستان ساخته شده و دیگر نیازی به اعزام بیمار به تهران نبود. لازم به ذکر است که از جمله اقدامات دکتر پورمقدس به دلیل عدم وجود امکانات آنژیوگرافی مورد نیاز پیش از انجام عمل جراحی قلب در اصفهان، انتقال بیماران به تهران و استفاده از دستگاه آنژیوگرافی مستقر در بیت امام خمینی (ره) بود که پس از انجام آنژیو و تشخیص دقیق بیماران مجدداً برای انجام عمل جراحی برگردانده و آماده عمل می‌شدند.
در سال 75 با پیگیری‌های فراوان، فاز اول بیمارستان در مدت شش ماه (7 هزار متر مربع) و پس از آن، فاز دوم با کار فوق‌العاده جهادی به پایان رسید (7 هزار متر مربع). فاز سوم نیز با همیاری آیت‌الله مظاهری رئیس حوزه علمیه اصفهان، استاندار و شهردار وقت کمک‌های آقای مؤمن‌زاده به پایان رسید. در این فاز ساخت 7 هزار متر مربع دیگر، شامل اورژانس جدید، آی‌سی‌یوهای متعدد، سی‌سی‌یو و اتاق‌های چهارگانه دیگر جراحی و تخت‌های بستری، تغییر پست برق بیمارستان، محوطه‌سازی بیمارستان، ساختن سر در بیمارستان و اضافه کردن 3 کت‌لب دیگر در بیمارستان به اتمام رسید. پس از بازدید وزیر بهداشت وقت با کارهای جهادی شبانه‌روزی بیمارستانی با مساحت 21 هزار متر مربع و اتاق‌های بستری با بهترین مصالح و تجهیزات نیز ساخته شد. از سال 98 در این بیمارستان کد 247 کاملاً اجرا شد، یعنی خدمات 24 ساعت روز در هر 7 روز هفته توسط گروه استندبای جراح و متخصص قلب فلوشیپ اینترونشنال و تکنسین و پرستار ارایه می‌گردد.
از سال 1392 بعد از دریافت مجوز تربیت اینترونشنال، فلو یا تربیت فلو اینترونشنال قلب گرفته شد. عمل پیوند قلب یکی دیگر از آرمان‌هایی بود که پس از راه اندازی عمل کروناری بای پس در این بیمارستان در حال حاضر انجام می‌گیرد. در حال حاضر این مرکز دارای بخش‌های اورژانس قلب، CCU، دو ICU قلب باز بزگسالان و پیوند قلب، یک ICU قلب باز نوزادان، شش اتاق عمل، دو بخش داخلی قلب مردان، یک بخش داخلی قلب زنان، بخش جراحی قلب، بخش آنژیوگرافی و EPS، بازتوانی قلب، کلینیک اکو کاردیوگرافی و EECP و پیس‌میکر (ضربان‌ساز مصنوعی)، درمانگاه تخصصی قلب، داروخانه و سایر بخش‌های پشتیبانی است.
