Das Sanatorium Gelati befindet sich wie das Sanatorium Metalurgi und Geologi am nordwestlichen Hang von Zkaltubo, in der Nähe der Baratashvili-Straße. Mit dem Bau des Gebäudes wurde bereits in den 1950er Jahren begonnen, aber es wurde erst 1964 in Betrieb genommen. In den 1960er und 70er Jahren war das Sanatorium teils selbstständig, teils unter der Leitung des Sanatoriums Metalurgi. Schließlich wurde es in den 1980er Jahren ein eigenständiges Sanatorium. Das Sanatorium Gelati war für 239 Personen ausgelegt, diente Müttern und Kindern und war auf arthrologische und neurologische Erkrankungen spezialisiert.

Das Sanatorium Gelati ist eines der vielseitigsten Gebäude unter den Sanatorien, die im Stil der stalinistischen Architektur in Zkaltubo gebaut wurden. Dekorative Motive, die der mittelalterlichen georgischen Kirchenarchitektur entlehnt sind, und Elemente der klassischen Architektur werden hier reichlich verwendet. Eine solche Lösung des Gebäudes war zu einer Zeit paradox, da der Baustil und die Architektur in der Sowjetunion bereits radikal geändert worden war. Die Verwendung von dekorativen Dekorationen und wertvollen Baumaterialien im Bauwesen wurde verurteilt, und die Architekten setzten die Prinzipien der späten sowjetischen Moderne in die Praxis um. Das Gebäude hat einen kompakten rechteckigen Grundriss. Seine Längsteile sind durch einen senkrechten Flügel, der sich auf der mittleren Querachse befindet, miteinander verbunden. Dieser Flügel erhebt sich von der Hauptmasse des Gebäudes und teilt die Hauptfassade durch Bögen in zwei Teile. Dazu kommt ein zentraler Eingang, der durch einen über die gesamte Gebäudehöhe angeordneten Rundbogen akzentuiert wird. Das charakteristische Element des Sanatoriums Gelati ist das Volumen des Turms, der am Schnittpunkt des mittleren Längs- und des Nordostflügels angeordnet ist. Im südwestlichen und nordöstlichen Teil des Gebäudes befinden sich Innenhöfe. Der im nordöstlichen Teil gelegene Innenhof ist geschlossen. Es hat eine Galerie, die mit korinthischen Kapitellen verziert ist, die auf drei Seiten von Säulen getragen werden. 

Heute leben Binnenvertriebene aus Abchasien im Gebäude des Sanatoriums. 

2021 wurde das Gebäude unter Denkmalschutz gestellt.