En 1853 el presidente Manuel Montt dictó el decreto de fundación del Jardín Botánico en la Quinta Normal, a cargo del naturalista alemán Rudolph Philippi. Sin embargo el Jardín no se pudo concretar por más de veinte años debido a la indiferencia y burocracia por parte de las autoridades que no entregaban los terrenos ni tampoco cooperaban en su formación.

Recién en 1876, cuando Philippi fue nombrado director del Museo de Historia Natural, la Sociedad Nacional de Agricultura otorgó tierras para la construcción definitiva el Jardín. Los terrenos designados eran dos, uno ubicado al oriente y otro al sur del edificio del Museo Nacional.

Bajo la dependencia de la Universidad de Chile y la dirección de Philippi, el Jardín Botánico surgió como un lugar de experimentación y difusión de prácticas agrícolas, exponiendo especies botánicas nativas y exóticas. En diez años ya contaba con más de 2.200 especies, teniendo en cultivo 152 familias con 1437 especies entre las que se encontraban jazmines, palmas, orquídeas, juncáceas, gramíneas y lobeliáceas entre otras.

El 19 de mayo de 1883, Rudolph Philippi le entregó la dirección del Jardín Botánico a su hijo Federico, quien ya estaba reemplazándolo en la enseñanza universitaria. Al año siguiente, el nuevo director presentó su primera memoria en la que enumeró 166 familias con 2196 especies, lo que reveló un aumento de 13 familias y de 724 especies en dos años.

En 1886 asumió con nuevo director el primer jardinero Juan Söhrens. Luego de sus constantes solicitudes, en 1890 el Estado compró el desarme e instalación del invernadero de acero que hasta ese momento se ubicaba en la Quinta de Enrique Meiggs. Así, además de sumar más infraestructura amplió el cultivo de helechos, orquídeas tropicales, plantas ornamentales, piñas y palmeras. En 1922 Juan Söhrens se retiró, comenzando con ello el abandono progresivo del invernadero.