Le bâtiment est construit en deux étapes pour M. Royer-Bulliod, verrier, en 1878 et 1883. En 1878, il fait construire par l'architecte Paul Chatagnon ou C. Christat fils une maison d'un étage au 4 rue Montesquieu, non mitoyenne du 2 rue Montesquieu déjà construit (AC Lyon, 315 WP 068/1). En 1883, il agrandit ce bâtiment jusqu'à l'angle de la rue Cavenne et le surélève jusqu'à deux étages, sous la direction de l'architecte Dominique Moreau (AC Lyon 315 WP 15). Le bâtiment prend alors sa physionomie actuelle, les deux corps en légère saillie sur l'arrière correspondant vraisemblablement aux parties ajoutées en 1883 de part et d'autre de l'édifice initial. Une halle en profondeur est accolée à cette maison au n°8 rue Cavenne : il s'agit d'un atelier ou entrepôt de la cristallerie Royer-Bulliod, à laquelle succède avant 1897 la verrerie Fourel et Bayle.

En 1906, l'immeuble est acheté par Camille Roy et transformé en "Hôtel de la Chanson" sous la direction de l'architecte Tony Blein. Le décor intérieur de la grande salle des fêtes est dû au sculpteur Félix Dumas. Inauguré le 24 septembre 1906, l'Hôtel de la Chanson est le siège d'un faisceau d'organisations complémentaires, fondées par Camille Roy pour l'animation et la promotion de l'art de la chanson lyonnaise : le Caveau lyonnais (fondé en 1888), la section lyonnaise de l’Oeuvre de la Chanson française (fondée en 1904), la Société d'auditions littéraires et musicales (fondée en 1906) et l'Académie de la Chanson (fondée en 1907). En plus d'une multitude de réunions, de conférences publiques et de spectacles, l'Hôtel de la Chanson dispense un cursus d'enseignement régulier du chant auprès des jeunes filles, assuré jusqu'en 1914 par Marie Monnier.

Après la mort de cette dernière en avril 1914 et le déclenchement de la Première guerre mondiale, l'Hôtel de la Chanson est transformé en hôpital militaire sous le nom d'hôpital ou ambulance de la Chanson, annexe A.M. de l'Hôtel-Dieu. Ouvert le 2 octobre 1914, il offre 40 lits sous la responsabilité médicale du Dr Chauvin. Jusqu'à sa fermeture, le 10 mai 1919, il accueille 739 blessés soignés par 60 anciennes élèves reconverties en infirmières. Le directeur, Camille Roy, et 20 infirmières reçoivent la médaille des Hospices civils de Lyon pour les services rendus pendant la guerre. Cette affectation paraît avoir dégradé les locaux qui ne sont plus jugés utilisables après l'armistice : en 1920, la Salle de la Chanson reprend ses activités, désormais encadrées par les deux enfants du fondateur, Louis et Laure Roy, au 11 rue de Bonald.

L'ancienne salle de spectacle est alors investie par la Maison des Étudiants Catholiques (MEC), aumônerie et foyer d'hébergement implanté dans la proximité immédiate des Facultés et animé par des jésuites de la mouvance de l'Association chrétienne de la jeunesse française (pères Jean Roullet, Jean Chaine, Louis de Lavareille, Fernand Jamin...). Elle propose alors 120 chambres. Progressivement, l'association étend ses activités sur les immeubles voisins qui deviennent un centre de rayonnement des mouvements de jeunesse catholique lyonnais. Dès les années 1920, l'immeuble voisin (10 rue Cavenne) accueille une Maison d'accueil des jeunes ouvriers (MAJO) fondée par le père Gabriel Sainte-Olive. Sur le plan parcellaire de 1964, les trois immeubles du 5-6 quai Claude-Bernard et 10 rue Cavenne sont réunis en propriété de la Société immobilière de la Rive gauche. Après-guerre, les destinées de la MEC, dépendant de la Jeunesse étudiante catholique (JEC) se séparent de celle de la MAJO, dépendant de la Jeunesse ouvrière catholique (JOC). Puis, en 1973, la MEC fusionne avec l'association "Aide aux études en médecine", cercle d'entre-aide et d'échange spirituel fondé par le Père Marc Brésard en 1874 et connu localement sous le nom de "Cha". Dès lors, la vocation d'aumônerie et de formation complémentaire aux études de médecine évince la fonction d'hébergement. Cet établissement est toujours actif sous le nom de Centre Laënnec, au 5 quai Claude-Bernard. D'importants travaux d'aménagement ont été conduits pour unifier les trois immeubles qui le composent.