El aula magna del Colegio, antiguamente llamado Anfiteatro Anatómico, está inspirado en el que Jacques Gondoin trazó para la Escuela de Cirugía de París en 1769. Su nobleza y singularidad se percibe especialmente en su enorme bóveda con frescos alegóricos al arte de curar; en las figuras de su laterales, que representan diversas ciencias médicas; y en su frontal, donde una placa de mármol recuerda a D. Pedro Castelló Ginesta, cirujano de cámara del rey Fernando VII. 
 
 
 
La esencia docente de la antigua Facultad de Medicina de San Carlos se palpa en este sobrio espacio circular, de cuyas paredes cuelgan placas conmemorativas de sus catedráticos y profesores más emblemáticos, como los doctores Sánchez Toca, Argumosa, Mata, Olariz-Alonso, Sañudo, San Martín, Marañón, Hernando Ortega...