В годы Первой мировой войны В.Ф. Войно-Ясенецкий оперировал не только гражданских больных, но и военных, в том числе и раненых пленных. В связи с условиями военного времени в 1914 году больница работала напряженно. «В течение года поступило 1464 больных, 74 из них умерло, 22 после хирургических операций, 52 в терапевтическом отделении. Всего 5 % летальности — это небольшой процент, учитывая военное время. Число коек в больнице увеличилось в 1914 году до 84, вследствие открытия заразного лазарета на 16 коек для раненых, поступивших с театра военных действий», — вспоминает Валентин Феликсович. Несомненно, В.Ф. Войно-Ясенецкому в научной и практической хирургической работе помогали его поразительное чувство осязания и талант художника. Очевидцы рассказывают, что действия его как хирурга были необыкновенно точны, соразмерны и виртуозны. «Тончайшее чувство осязания, очевидно, было врожденным у отца. Он как-то, беседуя с нами, его детьми, на эту тему, решил доказать нам это «на деле“. Сложил десять листков тонкой белой бумаги, а затем попросил давать задания: одним взмахом острого (это было обязательным условием!) скальпеля разрезать любое количество листков. Опыт оказался весьма удачным. Мы были поражены!» — позднее рассказывал его сын Михаил.

Из медицинских отчетов того времени видно, что часто услугами хирурга В.Ф. Войно-Ясенецкого пользовались семьи священников, а также насельники Переславских монастырей и монахини Федоровского монастыря, стоящего недалеко от земской больницы.

Продолжает святитель трудиться и над разработкой нового метода местного обезболивания.