До 1963 года в Республике Карелия операции на сердце носили эпизодический характер. Некоторые операции (прошивание открытого артериального протока, перикардэктомия, закрытая митральная комиссуротомия) только начинали осваиваться в созданном торакальном отделении с помощью сотрудников Ленинградского ГИДУВа.
Следует отметить, что первая закрытая митральная комиссуротомия в Карелии выполнена Михаилом Яковлевичем Раудсепом в 1959 году. В СССР аналогичная операция произведена А.Н. Бакулевым в 1952 году. Несмотря на отсутствие адекватного шовного материала и сосудистых заменителей производилось протезирование грудной аорты и верхней полой вены. В целом, в отделении к 1988 году проводились все операции на сердце, которые можно было делать без применения методики гипотермической защиты и искусственного кровообращения (закрытая митральная и аортальная комиссуротомия, рекомиссуротомия, паллиативные операции при сложных пороках и ишемической болезни сердца).
В 1988 году произошла реорганизация торакального отделения и создано отделение грудной и сердечно-сосудистой хирургии во главе с заслуженным врачом РСФСР и КАССР кандидатом медицинских наук В.С.Сильвестровым.
Наряду с традиционным направлением в работе отделения мощное развитие получила сердечно-сосудистая хирургия и хирургическое лечение нарушений сердечного ритма и проводимости. От эпизодических реконструктивных операций на магистральных сосудах в отделении перешли к разработке и внедрению новых операций на сердце, аорте и магистральных артериях, при нарушении ритма и проводимости на основе самых современных и прогрессивных взглядов. Клинико-экспериментальные разработки в 1991 году оформлены А.А. Бутылкиным в диссертацию на соискание ученой степени кандидата медицинских наук, которая была успешно защищена. Тема: «Биомеханический аспект реконструкции артерий среднего диаметра эластическими сосудистыми заменителями».
В 1991 году благодаря внедрению методики гипотермической защиты стали регулярно выполняться операции на «сухом» сердце. Данная методика была освоена в НИИ патологии кровообращения города Новосибирска. Первая операция в Карелии на «сухом» сердце в условиях углубленной безперфузионной гипотермической защиты при вторичном дефекте межпредсердной перегородки у ребенка проведена заведующим отделением В.С. Сильвестровым. Углубленная безперфузионная общая гипотермия с продленной краниоцеребральной защитой применяется и при хирургическом лечении множественных атеросклеротических поражений брахиоцефальных ветвей. В 1991 году в работу отделения внедрено аорто-коронарное шунтирование и операции на клапанном аппарате сердца в условиях искусственного кровообращения.
В 1994 году отделение возглавил кандидат медицинских наук Александр Анатольевич Бутылкин. Наряду с выполняемым объемом хирургических вмешательств в практику отделения более прочно вошли операции прямой реваскуляризации миокарда, коррекция врожденных пороков сердца в условиях углубленной гипотермической защиты, повторные операции при приобретенных пороках сердца. Особое внимание в отделении было уделено проблемам хирургического лечения пациентов с мультифокальным атеросклерозом и повторным артериальным реконструкциям. К сожалению, необходимо отметить, что в связи с экономической ситуацией, сложившейся в стране, и отсутствием финансирования в 1995 году операции при врожденных пороках сердца и с искусственным кровообращением были прекращены. Частично возобновлены операции при врожденных пороках сердца под гипотермической защитой в 1998 году.
В 2000 году в отделении защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук В.Е. Тюкачёвым на тему «Хирургическое лечение ложных аневризм сосудистых анастомозов после реконструкции аорто-бедренного сегмента». С 2000 года отделение грудной и сердечно-сосудистой хирургии возглавляет кандидат медицинских наук Владимир Елизарович Тюкачёв. Особое внимание в отделении было уделено научно обоснованному лечению пациентов с заболеваниями сердца и магистральных сосудов на основе самых передовых знаний и опыта, проблемам хирургического лечения пациентов с мультифокальным атеросклерозом и повторным артериальным реконструкциям, в частности при поздних осложнениях артериальных реконструкций. Более детально разрабатывались подходы к лечению пациентов с критической ишемией конечности при дистальном поражении артериального русла. Впервые проведена транслюминальная баллонная ангиопластика при врожденных пороках сердца, стентирование брахиоцефальных и висцеральных артерий, дистальных ветвей брюшной аорты.
В 2006 году решением Высшей аттестационной комиссии Российской Федерации Тюкачёву Владимиру Елизаровичу присвоена ученая степень доктора медицинских наук в связи с успешной защитой диссертации на тему «Поздние осложнения реконструктивных операций с применением синтетического сосудистого заменителя при атеросклеротическом поражении аорто-подвздошно-бедренного сегмента» Защита диссертации состоялась 20 июня 2005 года в Диссертационном совете Санкт-Петербургского государственного университета им. академика И.П. Павлова.
В 2008 году отделение реорганизовано и создано кардиохирургическое отделение(сердечно-сосудистой хирургии) на 60 коек. Заведующим отделением является В.Е. Тюкачев.