Bei der Eröffnung des Krankenhauses war die Behandlung von Krebs hauptsächlich palliativ. Das Krankenhaus bot das an, was für die damalige Zeit als die beste verfügbare Behandlung galt. Die Krebsbehandlung bestand damals bestenfalls darin, die Schmerzen zu lindern und es den Betroffenen so angenehm wie möglich zu machen. Viele Patienten kamen in das New Yorker Krebskrankenhaus, um zu sterben, was durch Morphium gelindert wurde. Andere Formen der Linderung waren Kutschfahrten im Central Park und sonntägliche Gottesdienste in der Kapelle des Krankenhauses, die der heiligen Elisabeth von Ungarn, der Schutzpatronin der Leidenden, gewidmet war.
Von Anfang an schien das NYCH vom Unglück verfolgt zu sein. Nur wenige Monate nach der Grundsteinlegung für das neue Krankenhaus erlag eine der wichtigsten Wohltäterinnen, Elizabeth Hamilton Cullum, einem Gebärmutterkrebs. Zufälligerweise starb auch John Jacob Astors Frau Charlotte Augusta Astor an Gebärmutterkrebs, nur eine Woche vor der Eröffnung des Krankenhauses im Dezember 1887, und verpasste so die Chance, vermutlich geheilt zu werden. Nicht zuletzt aufgrund seiner großzügigen finanziellen Unterstützung wurde der erste Flügel des New Yorker Krebskrankenhauses passenderweise „Astor Pavilion“ genannt.
Die runden Türme des Architekten Charles Haight waren sowohl von der modernen medizinischen Theorie als auch von den französischen Schlössern des 16. Jahrhunderts inspiriert und sollten verhindern, dass sich Keime und Schmutz in den scharfen Ecken ansammeln, die damals als Krankheitsherd galten. Ein Luftschacht verlief vertikal durch die Mitte jedes Turms, um zu verhindern, dass die Luft in den Krankenzimmern stagnierte. Diese Konstruktion galt als der letzte Stand der Belüftungstechnik des 19. Jahrhunderts: Die New York Times kommentierte 1888: „Alles in allem markieren die Merkmale einen neuen Weg im Krankenhausbau und machen dieses bewundernswerte Bauwerk zu einem Modell seiner Art.“
Das 20. Jahrhundert brachte neue Techniken in der Krebsbehandlung, darunter die Strahlentherapie. 1921 besuchte Marie Curie das New Yorker Krebskrankenhaus, das inzwischen in General Memorial Hospital for the Treatment of Cancer and Allied Diseases umbenannt worden war, und besichtigte das Gewölbe aus Backstein und Stahl, in dem das Krankenhaus seine vier Gramm Radium aufbewahrte – damals die größte Ansammlung der Welt. Dr. Edward H. Rogers, der sie begleitete, versicherte der Times, dass es keinen Fall gebe, in dem jemand durch Radium gesundheitlich geschädigt worden sei. Er bestritt, dass Curie durch das radioaktive Material geschädigt worden sei und sagte, sie sei in letzter Zeit nur an Anämie erkrankt. Zu dieser Zeit begannen sich die Gefahren des Radiums abzuzeichnen, was die Befürworter zu Abwehrmaßnahmen veranlasste. Sie starb 1934, wenig überraschend an den Folgen einer Radiumvergiftung. Im Nachhinein betrachtet waren die frühen Strahlenbehandlungen oft schlimmer als die Krankheit, die sie heilen sollten. Die Strahlung verursachte schwere Verbrennungen und in einigen Fällen zusätzliche Krebserkrankungen. Das New York Cancer Hospital mag aufgrund seiner guten Absichten als Erfolg gefeiert worden sein, doch das Leiden der Patienten nahm kein Ende. Angesichts der steigenden Sterblichkeitsrate verfügte das NYCH über ein eigenes Krematorium im Untergeschoss der Einrichtung, das durch seine gotischen Fenster mit dem Blick auf den hohen Schornstein westlich des Hauptgebäudes noch schrecklicher wirkte.
Weil der Krebs so tödlich blieb, geriet das Krankenhaus bald in finanzielle Schwierigkeiten. Es wurde als „die Bastille“ bekannt, ein Ort, der von Patienten und Besuchern gefürchtet und gemieden wurde. Um die Jahrhundertwende änderte die Verwaltung des angeschlagenen Krankenhauses seinen Namen in General Memorial Hospital und in den frühen 1920er Jahren in General Memorial Hospital for the Treatment of Cancer and Allied Diseases. Über die Jahrzehnte hinweg widmete sich das Krankenhaus mit großem Engagement seinem Hauptanliegen, der Heilung von Krebs.
Im Jahr 1955 zog das General Memorial Hospital for the Treatment of Cancer and Allied Diseases aus dem veralteten Gebäude am Central Park West an seinen neuen Standort an der East Side um. Dort entwickelte es sich zu dem, was heute das Memorial Sloan-Kettering Cancer Center ist. In dieser Zeit begann der Niedergang des ehemaligen New York Cancer Hospital. Unter dem neuen Eigentümer, dem Pflegeheim-Magnaten Bernard Bergman, wurde es in eine Einrichtung namens Towers Nursing Home umgewandelt. Das Pflegeheim wurde später für seine Nachlässigkeit und mangelnden Standards berüchtigt. Die älteren Patienten bezeugten „grauenhafte Zustände“, darunter unzureichende Heizung, Ungezieferbefall, körperliche Misshandlung und Nachlässigkeit. Die Patienten waren auch nicht die einzigen, die vernachlässigt wurden. Die alten Einrichtungen waren ungepflegt und schmutzig, und ein „stechender Geruch“ erfüllte die Luft. Das einst makellose Gebäude wurde zu einem traurigen, heruntergekommenen Ort. Im Anschluss an eine Untersuchung wegen angeblichen Medicaid- und Steuerbetrugs kam es zu Ermittlungen auf Landes- und Bundesebene, die schließlich dazu führten, dass das Heim 1974 seine Türen schloss. Das ehemalige New Yorker Krebskrankenhaus befand sich nach der Schließung des Pflegeheims in einem so katastrophalen Zustand, dass von einem Abriss die Rede war, bevor die New York City Landmarks Preservation Commission das Krankenhausgebäude 1976 zum historischen Wahrzeichen erklärte.