In sostituzione del vecchio ospedale per malattie infettive Domenico Cotugno ubicato a Capodimonte, il nosocomio, con una capacità di 400 posti-letto, fu progettato con la consulenza del prof. Giovanardi e finanziato dalla Cassa per il Mezzogiorno. All'atto della sua inaugurazione era tra le strutture più all'avanguardia, non solo per valore architettonico, ma anche per le attrezzature medico-sanitarie di cui era dotato. La planimetria è articolata in tre enormi blocchi a doppio T con ali parallele di diversa lunghezza, che fronteggiano via Orsolona ai Cangiani, la struttura si affaccia sull'area collinare dei Camaldoli. Il blocco destinato alle degenze, lungo 165 metri raggiunge una larghezza di 17 metri, mentre quello destinato ai servizi sanitari-ammministrativi largo 16 metri raggiunge una lunghezza di 90 metri, le due ali sono collegate da un lungo blocco edilizio lungo 35 metri. La fabbrica presenta notevoli innovazioni: i ballatoi disposti sul lato lungo del corpo per degenti, onde consentire agli estranei un contatto indiretto con i pazienti in isolamento; la copertura a mansarda sfinestrata che, nonostante appartenga a epoca barocca, viene inserita con coerenza nel contesto dell'elaborato tanto da permette di «classificare l'ospedale Cotugno in quelle fabbriche che vanno oltre il mero funzionalismo della tendenza nazionale» (De Fusco 1994); l'inserimento dell'opera postrazionalista nel contesto ambientale, all'epoca della costruzione ricco di verde, ma oggi purtroppo circondato da opere abusive. La «cifra stilistica adottata di matrice brutalista risulta diversa rispetto a quella dei progetti firmati dall'architetto in quegli stessi anni, ciò a riprova dell'estrema versatilità progettuale di de Luca» (Bertoli 2013).