Наприкінці XIX століття у північно-східній частині парку знаходився одноповерховий ванний будинок, що складався з двох флігелів, розташованих під прямим кутом один до одного. Тут було сорок номерів з мармуровими ваннами для грязьових процедур і дерев’яними для теплих лиманних ванн. Флігелі поєднувались просторим прийомним приміщенням. Для проведення води до ванного будинку, що знаходився в двох верстах від берега лиману, прорили канал довжиною у 400 сажнів, наприкінці якого був резервуар, звідки вода за допомогою парової качалки потрапляла в ванний будинок по дерев’яних жолобах. За допомогою цього пристосування була надана можливість доставляти в заклад дванадцять тисяч відер води на годину. Щорічно перед початком сезону відшукувалось в покладах місце з якнайкраще сформованою гряззю, відтіля грязь підвозилась до закладу постійно свіжою і зігрівалась у чавунних казанах. Для купання у відкритому лимані влаштовувались купальні на березі лиману. Унаслідок віддаленості лікарняної дачі від берега хворих по кілька разів на день, вранці і ввечері, підвозили на власних «лінійках» лікарні до купалень і назад. Лікарняним лиманським відділенням звичайно завідували два ординатори Міської лікарні, що жили постійно при закладі і несли всі адміністративні обов’язки по відділенню. У міру потреби ці лікарі запрошували до своїх відділень інших фахівців для консультацій. Крім лікарів для догляду за хворими на лікувальний сезон відряджалась достатня кількість фельдшерів, сестер милосердя, обслуги. Аби потрапити до лиманного відділення, треба було пройти обстеження у спеціалістів Міської лікарні, які діагностували хворобу і надавали направлення на лікування. Це направлення було підтвердженням, що хворий дійсно має потребу в лиманному лікуванні, і підставою для прийняття до відділення. Крім загальних приміщень на 70 осіб, було два готелі і кілька особняків. В цілому вони складались з вісімдесяти восьми мебльованих кімнат, що здавались посезонно. Все це розташовувалось у прекрасному міському парку, що мав площу близько одинадцяти десятин і відрізнявся своєю стародавністю. У парку росли каштани, береста, осики, акації, осокори, алея старих дубів, зустрічались дерева товщиною в два обхвати. Неподалік від входу знаходився великий ставок з мініатюрним острівцем, де жили лебеді, інша перната живність. У парку добре працювало поштово-телеграфне відділення, приватна ресторація, де за бажанням можна було харчуватися за помірну плату. Окрім міської грязелікувальної установи, на лимані знаходилось відділення Міської єврейської лікарні, декілька приватних закладів, десятки дач, але свідчення про кількість хворих збереглись тільки за даними державних установ. Так, у 1893 році ванне відділення протягом літнього сезону відвідали 662 особи, а купальні на березі Хаджибейського лиману використовували близько двадцяти трьох тисяч чоловік. Тут неодноразово лікувалась Леся Українка, вперше в 1888 році. Приїздив сюди з родиною цар Микола Другий.

Все у світі відносно. Хтось вважав лікування на березі Хаджибейського лиману недорогим, для інших воно було зовсім недосяжним. Милосердні люди звернули на це увагу і заснували товариство «піклування про хворих дітей», найактивнішими в якому були дами Л. І. Курис та Н. Я. Шведова. Граф М. Д. Толстой подарував ділянку землі, на якій побудована і в 1888 році відкрита дитяча санітарна станція, головним контингентом якої були діти чорноробів, ремісників, прислуги, сироти, які лікувались або безкоштовно, або за невелику плату, в залежності від економічного стану батьків. Товариству належала також дитяча лікарня, побудованалікарем О. О. Мочутковським, яку він спорудив за свої кошти і в пам’ять про матір приніс в дар хворим дітям. Відтоді протягом ста двадцяти п’яти років санаторій для дітей гідно несе свою місію піклування про хворих дітей.

Після революції санаторій називався «Пролетарське здоров’я». У 1928 році на місці ко­лишніх загальних приміщень був побудований великий двоповерховий будинок з барельєфа­ми на сільськогосподарську тему, з палатами до трьох чоловік. Стіни усередині будинку були прикрашені фресками, виконаними учнями Політехнікуму (нинішнього Художнього училища імені Грекова) під керівництвом художника М. Л. Бойчука. Навколо була зелена доглянута територія, пам’ятник Леніну, фонтан. Назвали цей санаторій іменем Центрального Виконавчого комітету УРСР. Він був призначений для обслуговування колгоспників України. Поруч знаходилась переустаткована в 1928 році грязелікарня, сполучена із санаторієм критим переходом. Другий санаторій, розрахований на 225 терапевтичних хворих, знаходився у центрі парку. Хворі розміщувались в окре­мих павільйонах будівлі XIX століття. Обидва санаторії відпускали в день близько тисячі процедур, так само, як Куяльницький курорт. Поза парком поблизу берега лиману в районі нинішнього селища НАТІ знаходився санаторій імені Калініна на 200 хворих. Під час війни в санаторіях знаходився госпіталь, під час окупації розташовувалась примарія (румунська жандармерія), після війни тут розташували дитячий будинок для дітей, батьки яких загинули під час війни. У 1958 році в уцілілому будинку в селі Усатове відкрився санаторій «Хаджибей» на 100 ліжок для лікування дітей, що перенесли поліомієліт, з 1962 року також стали лікувати хворих на дитячий церебральний параліч.

В той період  з 1983 по 2003 роки санаторієм «Хаджибей» керував спеціаліст високого класу, здібний організатор Валентин Петрович Прусс, багатогранні здібності якого у повній мірі проявились саме на посаді головного лікаря санаторію «Хаджибей». За досягнення в лікуванні дітей Валентину Петровичу присвоєно звання «Заслужений лікар України», він був удостоєний також інших нагород. За 20 років його керівництва санаторій з двохсотмісного психоневрологічного досяг статусу Українського багатопрофільного центру санаторно-курортної реабілітації дітей-інвалідів потужністю 605 ліжок. Дуже коротко надамо перелік основних етапів розвитку санаторію «Хаджибей» в останні 20 років: У 1993 році переведений в пряме під­порядкування МОЗ України. У 1994 році вперше в Україні відкрито санаторне відділення матері та дитини, і санаторій отримав статус Українського центру санаторно-курортної реабілітації дітей з органічною патологією нервової системи. У 1995 році організовано хірургічне відділення. У 1997 році до санаторію «Хаджибей» приєднаний санаторій імені Жовтневої революції на 200 лі­жок для дітей віком від семи до чотирнадцяти років, на базі якого створено другий реабілітаційно-відновлювальний комплекс (РВК №2), потужність санаторію становить 500 ліжок. У 1998 році на базі РВК №2 (селище Холодна Балка) спільно з Одеською облдержадміністрацією організова­ний центр медичної, соціально-трудової адаптації та професійного навчання дітей-інвалідів віком до 18 років, що стало завершальною ланкою в забезпеченні умов для інтеграції інвалідів в суспільство. У 1999 році санаторію надано статус клінічного: створена клініка неврології і психіатрії Українського НДІ медичної реабілітації. На базі санаторію постійно проводиться науково-практична робота. Спеціалістами санаторію медичного та педагогічного профілю розроблена і впроваджена оригінальна система медично-педагогічної реабілітації дітей з органічною патологією нервової системи і психіки. Заданими проведених досліджень шість лікарів санаторію захистили дисертації на звання кандидата медичних наук, в тому числі С. В. Прус. За цикл досліджень та розробок В. П. Прусу присвоєно науковий ступінь кандидата медичних наук, в 1999 році він отримав Державну премію України в галузі науки і техніки. В 2000 році до санаторію приєднано санаторій «Піонерський» для дітей з очним хворобами на 100 ліжок в якості РВК №3. Потужність санаторію зросла до 600 ліжок. В 2002 році на базі санаторію створена Асоціація дитячих неврологів Одеської області, головою якої є В. П. Прусс. В 2003 році головним лікарем санаторію призначений кандидат медичних наук Станіслав Валентинович Прусс. Останнім часом значно покращені умови перебування дітей, укріплена лікувально-діагностична база, розширений склад спеціалістів медичного та педагогічного профілю. В даний час Державний заклад «Дитячий спеціалізований клінічний санаторій «Хаджибей» Міністерства охорони здоров’я України став Українським центром санаторно-курортної реабілітації та соціальної адаптації дітей з органічними захворюваннями нервової системи та психіки. Щорічно силами лікарів санаторію проводяться курси підвищення кваліфікації медичних сестер, ефективно працює атестаційна комісія середнього медичного персоналу. Таким чином, санаторій «Хаджибей» продовжує міцніти і розвиватись.