Cet édifice dont la construction remonte vraisemblablement au dernier quart du 19e siècle, paraît avoir d'abord été un établissement d'enseignement secondaire privé pour jeunes gens sous l'appellation d'institut Notre-Dame, tout en offrant par ailleurs des séjours d'été pour les garçons dont l'état de santé précaire en faisait des candidats pour des séjours en bord de mer afin de les faire bénéficier des bienfaits de l'air marin durant leurs vacances scolaires. Ce fut sans doute en raison du succès rencontré par ces séjours à visée sanitaire que l'institut Notre-Dame, destiné originellement à l'accueil des seuls garçons, se dédoubla à une époque indéterminée, mais certainement avant 1902, d'un second établissement destiné quant à lui à l'accueil des filles, et ce sous le nom de villa ou maison Notre-Dame qui était située de l'autre côté de l'Entonnoir, presque en face de l'institut Notre-Dame. Les deux établissements étaient gérés et desservis par les sœurs de Saint-Erme d'Amiens et l'accueil des enfants y était payant.

La fonction de soin, initialement sans doute accessoire, finit par devenir l'activité principale de l'institution, très vraisemblablement après que le docteur François Calot y eut établi sa clinique chirurgicale qui fonctionna dans des locaux de la maison Notre-Dame jusqu'à ce que lui même fût en mesure de s'installer dans l'institut orthopédique Saint-François-de-Sales dont une partie des bâtiments se trouvait terminés vers 1902-1903. Cette activité thérapeutique exercée en ces lieux par le docteur Calot aurait débutée dès la fin du 19e siècle, et ce début se placerait à partir de la fin de l'année 1891 lorsque le poste de chirurgien en chef du grand hôpital maritime, devenu vacant à la suite du décès d'Henry Cazin en mai 1891, fut attribué par concours à Victor Ménard. Le docteur Calot qui avait lui aussi postulé sur ce poste, se trouvait de ce fait évincé et obligé de rechercher un nouvel établissement de soin pour y exercer son activité de chirurgien. La fonction soignante des deux établissements aurait continué à se développer en dépit du départ définitif, en 1902, du docteur Calot qui quitta la maison Notre-Dame pour l'institut orthopédique Saint-François-de-Sales.

Durant la Première Guerre mondiale, les bâtiments de l'institut Notre-Dame furent réquisitionnés par l'armée pour devenir l'hôpital militaire temporaire numéro 48 et ceux de la maison Notre-Dame le furent pareillement pour devenir l'hôpital militaire bénévole numéro 25. Au lendemain de la guerre les deux établissements reprirent leur activité de soin aux enfants avec la même spécificité de répartition entre garçons reçus à l'institut Notre-Dame, filles à la maison Notre-Dame ; tous deux furent en effet décrits en 1934 par le Comité national de défense contre la tuberculose, au titre des sans que soit indiqué leur nombre de lits. Durant la période de l'Occupation, les bâtiments correspondant aux deux établissements furent rasés à l'instar de toutes les constructions existantes donnant sur l'Entonnoir, hormis un corps de logis de la villa Notre-Dame situé à l'arrière du terrain d'assiette.

Lors de la reconstruction postérieure à la Seconde Guerre mondiale, ces établissements ne retrouvèrent ni l'un, ni l'autre leur fonction sanitaire de naguère. Toutefois, l'édifice correspondant à la maison Notre-Dame fut reconstruit et devint un pensionnat pour jeunes femmes, toujours dirigé par les sœurs de Saint-Erme. Depuis, ce pensionnat s'est mué en école privée, sous l'appellation d'école notre-Dame, ce qui constituait une manière de renouer avec la vocation d'enseignement originelle de l'établissement.

L'institution Notre-Dame comprenait deux établissements géographiquement distinct : l'institut Notre-Dame situé sur le flanc nord de l'Entonnoir, actuellement avenue Francis-Tattegrain, et la maison ou villa Notre-Dame située sur son flanc sud, actuellement avenue Marianne-Toute-Seule. Tous deux étaient construits en maçonnerie de brique et élevés de deux étages carrés. La villa Notre-Dame était bâtie sur un rez-de-chaussée surélevé, ce qui n'était point le cas de l'institut Notre-Dame. Le rez-de-chaussée de l'institut Notre-Dame formait une légère avancée par rapport au premier étage et cette avancée supportait la terrasse de cure d'air. Les ouvertures du rez-de-chaussée de l'institut Notre-Dame ne correspondaient pas toujours à celles des étages supérieurs : on ne peut donc parler en ce cas d'élévation à travées alors que la villa Notre-Dame offrait une élévation à travées.