Η αρχική ιδέα για την ανέγερση του Κέντρου ανήκει στον καθηγητή  Γ. Χαρτοφυλακίδη, τον τότε Διευθυντή της  Ορθοπαιδικής  Κλινικής του Πανεπιστημίου Αθηνών, η οποία από τον Ιανουάριο του 1970 είχε μεταφερθεί από το «Λαϊκό» Νοσοκομείο στο Νοσοκομείο ΚΑΤ.

Μετά από επίπονες και μακρές διαδικασίες με τα αρμόδια υπουργεία Παιδείας και Υγείας  για να βρεθούν τα χρήματα και να παραχωρηθεί τμήμα του οικοπέδου του Νοσοκομείου ΚΑΤ,  η ανέγερση του κτηρίου του Ερευνητικού Κέντρου άρχισε το Δεκέμβριο του 1973 και ολοκληρώθηκε μετά πενταετία το Δεκέμβριο του 1978. 

Τα επίσημα εγκαίνια έγιναν τον Ιανουάριο του 1980 οπότε και έγινε η τιμητική  προσθήκη στην ονομασία του Κέντρου του ονόματος του Καθηγητή Θεόδωρου Γαροφαλίδη.

Τα επόμενα 12 χρόνια το Κέντρο λειτούργησε ως Τμήμα της Πανεπιστημιακής Ορθοπαιδικής Κλινικής (Διευθυντής ο κ. Γ. Χαρτοφυλακίδης) με υπεύθυνο τον Γιώργο Λυρίτη. 

Το  1992 μετά από εισήγηση του Καθηγητή Χαρτοφυλακίδη καθίσταται   ένα αυτόνομο Εργαστήριο του Χειρουργικού Τομέα της Ιατρικής Σχολής (Προεδρικό Διάταγμα 25/ΦΕΚ 6, Τεύχος Πρώτο, 30/1/92),. Διευθυντής αναλαμβάνει ο μέχρι τότε υπεύθυνος του κέντρου Γ. Λυρίτης , ο οποίος  είναι και ο κύριος συντελεστής της επιστημονικής εξέλιξης και καταξίωσης του Εργαστηρίου.

Το 2008 μετά την αφυπηρέτηση από το Πανεπιστήμιο του Καθηγητή Γ. Λυρίτη, την Διεύθυνση ανέλαβε ο Αν. Καθηγητής  Νικόλαος Παπαϊωάννου.

Το 2013 μετά την αφυπηρέτηση του κ. Παπαϊωάννου, τη διεύθυνση του Εργαστηρίου ανέλαβε η Καθηγήτρια Ι. Δοντά.