1917年（民国6年），绥远发生鼠疫，很快蔓延到大同。全国防疫委员会由江会长带领北京协和医院大夫、英国博士、圣公会教徒史梅礼及其学生10多人来同搞防疫工作。通过消毒、隔离、断绝交通等措施，于次年三月，疫情扑灭。史梅礼回京，不久回英国休假。时正值欧战末期，伦敦圣公会会长穆以督雅，因保护教堂内的妇孺，被飞机投弹炸死。圣公会为纪念穆，借以发展教务，计划捐款在中国创办医院。史梅礼刚从大同防疫而归，了解大同缺医少药，遂建议将医院设在大同。

1919年史梅礼返回北京，即来同筹办建院事宜。经与山西省政府阎锡山商榷，在大同北门外操场城拨地20亩，租借60年，每年租金200元。后阎锡山把60年的全部租金尽数捐助给医院。1922年开工，1924年竣工。有门诊部、住院部、礼拜堂、办公室、宿舍等100余间房舍。其建筑风格，既有欧式风格，又吸收了中国古建的特点，特别是楼顶建脊安兽，是中西结合的典型建筑。院内设病床50张。总投资15万元，其中建筑费10万元，设备费5万元。定名为首善医院，内部亦称穆氏纪念医院，属中华圣公会华北教区医务部领导，经费由北京拨给。同时从北京调来英国大夫2名，英国女护士2名，还有数名中国看护。此医院成为当时大同最早、最大、设备最完备的西医院。院长由英国人安化英担任，看护长前后有英国人甘恩乐（女）、博淑贞（女）。后有新西兰大夫任子洁（女）、中国大夫裘祖元、李溉尘、李启元等。首善医院是大同较早的用电单位。1918年英国人奥尔生从本国运来一台直流发电机，安装发电，创造了医务工作的新环境。该机容量200千瓦，蒸汽机为动力，是机、炉、电的小型组合。该院发电机在民营办电期间曾单独使用，后因交流电的广泛应运和渐归统一化而停用，一切用电设施从市内电网中接入。

为了培养医护人员，于1924年，医院附设高级护士职业学校，后改称护士学校，学制3年，由医院大夫和护士长兼课，在本院实习，先后毕业100多人，部分留院。这批学生，多数成为当地的西医骨干。

1937年日军侵占大同。1942年日本侵略者以3000英磅为代价、强行将医院接收，改名为晋北医院，分设内、外、眼、牙、儿、放射科，增添了一些设备，新建了传染病房。1945年大同光复后，将医院改为十二战区军医院。后又改名为山西省立大同医院，委李溉尘为院长。1946年人民解放军围攻大同时，医院迁入城内大北街路东，原医院成为兵营。1947年冬，中华圣工会派人将医院赎回，恢复首善医院，由李启元任院长，直到1952年交由人民政府接管，后改为职工疗养院，刘大恩任院长。不久又改为山西省工人大同疗养院。后又改为大同市第二人民医院。原门诊楼及小教堂等建筑尚存。