L’architecte en chef du projet, Libéral Bruant (1635-1697), propose pour l’hôtel des Invalides un plan quadrillé, motif sur lequel il avait déjà travaillé au cours d’un autre chantier : l’hôpital de la Salpêtrière (dans l’actuel 13e arrondissement de Paris). Les vocations de ces deux institutions se rejoignent aussi : elles doivent offrir la charité aux pauvres et aux délaissés. Tandis que le cardinal Mazarin souhaitait réunir les misérables de Paris à la Salpêtrière, les vétérans, qui jusqu’alors étaient livrés à leur propre sort, sont dorénavant nourris et logés aux Invalides.
Depuis l’entrée principale située au nord, on accède à la cour royale. Les bâtiments qui encadrent cette grande place abritent au rez-de-chaussée les réfectoires, tandis qu’au troisième on trouve les manufactures et les ateliers : une cordonnerie, une tapisserie, mais aussi un atelier de calligraphie et d’enluminure occupent les pensionnaires. L’ordre s’imposait : tous les soldats devaient participer, en fonction de leurs handicaps, à la vie de l’institution. Les chambres des soldats, des officiers et des moines étaient réparties dans différents bâtiments. Les plus faibles trouvaient quelques soins et repos dans les infirmeries placées à l’est de la chapelle royale et organisées selon un plan en croix. Des jardins sont plantés de l’autre côté, à l’ouest. Symboliquement, l’église des soldats et la chapelle royale se situent au centre de la composition.