Si l'année précise de la fondation de l’hôpital est inconnue, il est admis qu'elle date du début du XIème siècle à l'initiative du comte de Bar-sur-Aube. Tour à tour abbaye et prieuré, l’hôpital Saint-Nicolas fut administré par deux communautés, l’une d’hommes, l’autre de femmes.
En 1436, l’évêque de Langres confia sa direction aux religieux du prieuré du Valdes-Écoliers de l’ordre de Saint-Augustin.
En 1679, il ne restait plus qu’un seul religieux qui se retire au Val-des-Écoliers en emportant les grosses cloches et les meubles de l’église. La maison est alors louée comme les autres biens.
Après la Révolution, les pauvres sont soignés par cinq soeurs de la maison des Ursulines de Troyes. Un médecin et un chirurgien sont rattachés à l’hôpital. La présence des religieuses est avérée jusqu’au milieu du XXe siècle. C’est en 1978, après la démolition de la ferme Saint-Nicolas et la vente de terres, que fut construit un bâtiment pour accueillir deux unités de soins de longue durée (USLD).
En 1989, un service de moyen séjour (l’actuel SMR) est installé au premier étage de l’ancien bâtiment qui abrite également le service de médecine.
Enfin, la nouvelle maison de retraite de La Dhuy est inaugurée en 1995.
D'autres évolutions ont abouti jusqu'en 2010 à l'hôpital dans sa forme actuelle.
