A descoberta destas águas ocorreu em 1852. Brotavam de um charco, um elefantíasico banhou-se nelas com melhoras e outros doentes o imitaram. O farmacêutico das Caldas Capristano de Amorim fez no ano seguinte a sua análise, que publicou no “Jornal da Farmacêutica Lusitânia”. Refere que “em um pequeno poço, aparece a água e é aí que os leprosos se tem banhado e onde ela se tem colhido para diferentes usos”.
Mas a descrição da localização geográfica feita por Tavares (1810: 150), de uma nascente com a denominação de Vale de Flores coincide com a localização desta nascente: “Em distância de quase uma milha da Quinta das Gaeiras, para O.S.O., e S.O. das Caldas da Rainha é a Quinta de Vale de Flores, anexa antigamente ao Hospital, ao qual ainda hoje paga foro. A casa que ainda existe, tem na arquitectura de suas portas e janelas o testemunho da sua antiguidade. Em alguma distância dela para O.S.O. há uma copiosa nascente de água sulfúrea em tudo a mesma com as águas da Vila. Existem ainda ali restos ruinosos de um grande tanque, do qual não é possível fazer uso algum, e a água em copiosas nascentes se espalha por um paul que lhe fica imediato. O seu calor no tanque é de 84º F ou 23 de R. talvez por estar sempre descoberta ao ar livre.”
Esta descrição em nada coincide com os dois olhos da Quinta das Flores, na freguesia de Gaeiras, que brotam no leito do rio Arnoia, sem formar paul, e a menos de 500 m da quinta das Gaeiras. Embora a distância coincida, dado que da quinta das Gaeiras às Águas Santas, é menos que uma milha (cerca de 4,5 km), a direcção dada por Tavares não coincide, visto que as Águas Santas estão na direcção O.N.O. em relação às Gaeiras.
Seja ou não anterior a 1852 a descoberta destas águas, a sua fama depressa se espalhou. Em 1854, na Câmara dos Deputados, na sessão de 20 de Junho, o deputado Rodrigo de Menezes interpelava as Cortes: “A coisa de meia légua arredada das Caldas, apareceu uma água sulfúrica que lhe chamam Santa, e que tem feito segundo se diz as suas maravilhas”. O deputado apresentava assim ao ministro do Reino, Fonseca Magalhães, presente na sala, a recente descoberta desta outra nascente, que o ministro desprezava: “O senhor deputado, sabe, sabe-o muito bem, que estas aparições repentinas e não esperadas, de uns remédios, de um elixir da natureza, para curativos animais, são frequentes em muitas parte, e, por muita fatalidade, curam os três ou quatro primeiros meses. Depois acabou o curativo e o prestígio desapareceu…”
O ministro deu como exemplo umas águas que apareceram numas terras suas em Condeixa: “Há anos, da raiz de uns pinheiros e juncais, uma pouca de água corada, que se disse levava água férrea: todos os homens e as damas da sociedade correram à água, fizeram-se milagres, apareceram curas milagrosas; daí a menos de um ano analisaram-se as águas, e eram águas que nasciam da raiz dos juncais e da raiz dos pinheiros, sem mais mistura do que estas belas qualidades medicinais.”
A razão da exposição do deputado Rodrigues Menezes eram simplesmente a necessidade de construção de um balneário, pois “sendo o local desabitado e havendo o risco de, ao passo que se queria melhorar de uma doença, se podia adquirir uma outra, lembrou-se alguém de pedir ao governo alguns meios de fazer uma espécie de hospedaria, e pediram para isso pinheiros do pinhal de El-Rei”. (Ver Leis e Debates 2004)
Mas com ou sem pinheiros de el-rei, construiu-se um balneário, por subscrição pública, e uma benemérita mandou construir um internamento para doentes, de todo o país acorreram leprosos. Florêncio Galvão,(1854) encontrou “doentes a tomar banho em 8 tinas de madeira colocadas dentro de um barracão da mesma matéria, que a zelosa Câmara ali mandou fazer para este fim, onde tem um empregado seu, a fim de fazer uma tal ou qual inspecção dos doentes e dirigir os banhos”
Em 1850 o Visconde de Vila Maior fez a sua análise, novamente repetidas em 1867 por Agostinho Lourenço, que comenta a sua composição química: “Quoique la composition chimique de la source d’Aguas Santas ne dévoile rien de remarquable, elle jouit néanmoins d’une certaine réputation quant à son usage thérapeutique.”
Armando Lopes, em 1882, descreve o edifício como tendo 25 m de comprido, 11,33 m de largura e 5 m de altura, e menciona também os oito banhos, quatro para elefantíasicos e quatro para outras moléstias.
Em 1892 este balneário foi melhorado pela Câmara Municipal, que viria a ser concessionária da sua exploração a partir de 1896.
Choffat (1893) , descreve geologicamente as nascentes, dizendo que são três, localizando-se a 2 km para oeste das Caldas, no flanco norte do vale que se estende até ao mar. A primeira nascente descoberta encontra-se a 5 m do estabelecimento, outra a 40 m a NNE, tratando-se de um poço de 50 cm de profundidade, A terceira nascente, 200 m a NNE, é a mais forte das três. Há uma quarta nascente a 150 m a este do estabelecimento, mas não é sulfurosa.
Orey, no seu Relatório de Reconhecimento de 1895, diz que havia 12 quartos para banhos, cada um com uma tina de calcário, sendo um deles reservado a doenças contagiosas. Tinha ainda duas salas de espera, dormitório de empregados e junto aos balneários um hospital para leprosos
Tenreiro Sarzedas, em 1907, informa que existem 10 banheiras de mármore de 1ª classe e cinco banheiras de folha, contando além disso um albergue para elefantíasicos, composto por duas enfermarias, para os dois sexos, e dois quartos para os enfermeiros que cuidam destes doentes, além de uma cozinha comum. Sarzedas informa-nos ainda que este albergue era sustentado “pela caridosa intervenção de muitas senhoras da nossa primeira sociedade, de Lisboa principalmente, que, sendo habitues das Caldas da Rainha, tomaram como pretexto para exercerem o seu caritativo intento, a generosa ideia de abrigarem naquela casa de beneficência os desgraçados leprosos que, indo procurar as Águas Santas o pretenso alivio para o seu mal, divagavam pelas ruas das Caldas, esmolando o pão para cada dia e exibindo a pestilência que os atormentava.”
Recorde-se que aos leprosos era vedada a entrada no hospital termal das Caldas da Rainha desde dos tempos do seu primeiro Compromisso, em 1512, banhando-se estes nas descargas dos banhos. Com a reforma Joanina do edifício hospitalar foi construído, junto do banho dos cavalos, um tanque para leprosos, mas depressa caiu em desuso e já em finais do século XVIII só restava a sua memória.
Correia (1930) informa-nos que os leprosos tinham sido proibidos de entrar nos balneários, depois de a Câmara ter desinfectado e melhorado todas as instalações.
Nos relatórios de Acciaiuoli das décadas de 1930 e 40, a frequência destas termas era inferior a 50 aquistas por ano, e o seu valor estava em decréscimo. São ainda mencionadas no Anuário de 1963, que nada acrescenta sobre a sua frequência ou instalações.
Mangorrinha (2002) dá-nos mais algumas informações sobre a história deste estabelecimento, como a adjudicação que a Câmara fez em 1920 a privados, mas sem sucesso, pois em 1926 a autarquia retomava a sua exploração. No início da década de 1970 há nova tentativa de passar a exploração para a mão de privados, depois da recusa do Centro Hospitalar das Caldas da Rainha de tomar a seu cargo a sua exploração, e abriu-se um concurso público sem qualquer resultado.
Actualmente existe um vago projecto camarário de recuperação do local, para um centro interpretativo do território desta freguesia, com destaque para os processos balneoterápicos, mas a inquinação das águas provocada pela fábrica de sabões exclui a hipótese de um regresso da utilização destas águas com fins terapêuticos.