Obra arquitectónica cuyos inicios constan a finales del siglo XVII. Situado en la calle de Compostela, desde la de Luz hasta la deAcosta, y por el fondo hasta la de Picota, el antiguo Convento de Belén comenzó a edificarse a fines del siglo XVII por el ilustre obispo Diego Evelino de Compostela, quien lo destinaba a refugio de convalecientes pobres, pero el fundador no vio terminada su obra. Ya desde 1704 se hallaba ocupado por frailes belemitas, bajo la advocación de San Diego de Alcalá; los frailes, además de atender a enfermos y heridos, distribuían alimentos a los pobres y mantenían una escuela gratuita para más de [500 niños. En 1842 fueron desalojados y el edificio fue ocupado por oficinas del Gobierno español, salvo la iglesia.
Las instalaciones de Belén no sólo propiciaron el estudio de la atmósfera, sino que se extendieron al Geomagnetismo y a la Astronomía. Para ello, en 1882 Viñes emprendió un periplo por varios países europeos, con el objetivo de actualizarse en las tendencias imperantes en el mundo de la ciencia. En Londres y París adquirió un costoso surtido de nuevos instrumentos, cuya relación incluía tres teodolitos, un sextante, un cronógrafo y un cronómetro. Además, tres magnetómetros, declinómetros y brújulas; cinco Barómetro, termómetros y psicrómetros de varios tipos; un evaporímetro, anemómetros y veletas, nefóscopos y un actinómetro. Completaba la relación un telescopio refractor con objetivo de 152 mm, construido en los talleres ópticos Cooke and Sons, del Reino Unido, el mayor de su tipo en Cuba hasta 1922. Precisamente con ese instrumento, Viñes y tres auxiliares efectuaron la observación de un tránsito de Venus que tuvo lugar el 6 de diciembre de 1882, lo que constituye el primer estudio de tales fenómenos realizado en Cuba. Además, el Observatorio tuvo activa participación en los programas del Año Polar Internacional 1882-1883, para los cuales efectuó observaciones geomagnéticas supranumerarias, en las horas impares de cada día, y cadacinco minutos durante los días 1 y 15 de cada mes, referidas cronológicamente al tiempo medio solar de la ciudad de Göttingen, en Alemania.
