Проект по возведению второй очереди НМИЦ предполагает строительство восьмиэтажного лечебного корпуса на 109 коек, детского лечебного корпуса на 120 коек, отделения радиотерапии, вивария, гаража, вспомогательного корпуса и многоуровневой автостоянки на 320 машино-мест. Новые площади будут отведены под оказание медпомощи различных профилей – диагностика, медицинская реабилитация, сердечно-сосудистая хирургия, онкология, нейрохирургия.
Кроме того, планируется реконструировать левое крыло главного корпуса и лабораторный комплекс. Общая площадь новых и модернизируемых помещений превышает 70 762 кв. м. За счет строительства второй очереди НМИЦ рассчитывает нарастить объем высокотехнологичной медицинской помощи до 30–35 тысяч случаев лечения в год.
Работы по проектированию и строительству комплекса должны были стартовать в конце 2019 года. В октябре 2019 года Дмитрий Медведев, бывший тогда премьер-министром РФ, подписал постановление правительства о выделении из федерального бюджета субсидии в размере 7,8 млрд рублей. Актуальные сроки реализации проекта намечались на 2024 год.
Первоначально планировалось, что общая площадь возводимых и реконструируемых объектов составит 65,2 тысячи кв. м. В ноябре 2019 года задание на проектирование было скорректировано в первый раз, в августе 2020 года – повторно. После получения согласований в декабре 2020 года НМИЦ им. академика Е.Н. Мешалкина объявил конкурс на поиск подрядчика для проектирования второй очереди комплекса за 212,2 млн рублей. Однако он был отменен по решению заказчика, а в медико-техническое задание были в третий раз внесены изменения.
В декабре 2020 года НМИЦ сообщил о создании Института онкологии и нейрохирургии для оказания высокотехнологичной медицинской помощи онкопациентам с сочетанными и конкурирующими заболеваниями. На оснащение центра было направлено 125 млн рублей по программе «Борьба с онкологическими заболеваниями» нацпроекта «Здравоохранение».
