El 12 de septiembre del año 2008 la Universidad Icesi y la Fundación Valle del Lili firmaron un convenio de carácter exclusivo con vigencia inicial de 50 años para la formación académica, creándose así la Facultad de Ciencias de la Salud y con ésta, el programa de Medicina de la Universidad Icesi. Tras lograrse la alianza Universidad Icesi y Fundación Clínica Valle del Lili, se formaron múltiples estructuras académicas de investigación involucrando estudiantes de pregrado, posgrados clínicos y personal docente. Haciendo caso a las necesidades de traslación del conocimiento en ciencias básicas para su uso en clínicas y viceversa, nace la idea de crear un laboratorio experimental de alta complejidad capaz de reproducir condiciones clínicas de enfermedad severa (shock séptico, hemorrágico) o situaciones quirúrgicas particulares (trasplantes de órganos sólidos, técnicas quirúrgicas avanzadas, microcirugía).

Es así como nace el CICAT en el año 2014 por iniciativa de la Unidad de Trasplantes y el departamento de Medicina Intensiva de la Fundación Valle del Lili, junto a la Universidad Icesi. Inicialmente se logró la adecuación de un quirófano para experimentación en biomodelos de trasplantes de órganos sólidos y perfeccionamiento de técnicas quirúrgicas avanzadas, teniendo como objetivo inicial el de promover la investigación científica y tecnológica en ciencias biomédicas, así como promover el entrenamiento en habilidades quirúrgicas. Durante su etapa inicial, prestó servicios de asesoría, gestión, soporte y desarrollo de proyectos de docencia e investigación en el área de cirugía de alta complejidad, microcirugía, cirugía mínimamente invasiva y trasplantes. Paralelamente, el laboratorio se fusionó con la naciente línea de investigación de Medicina Traslacional en perfusión tisular y microcirculación, llevando a cabo la estandarización de biomodelos de shock séptico y hemorrágico, con el posterior montaje de experimentos de translación en estos tópicos.

La Medicina traslacional se refiere, según el National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) - uno de los 27 institutos y centros en el National Institutes of Health (NIH) -, al proceso de convertir observaciones que surgen en el ámbito clínico, social o en el laboratorio en intervenciones que mejoren el cuidado en la salud de pacientes individuales o de una comunidad. Abarca desde el diagnóstico y tratamiento hasta cambios en procedimientos o comportamientos médicos. Esto permite acelerar los procesos de investigación de hipótesis preclínicas y permite el desarrollo de generación de nuevo conocimiento. En este sentido, parte del conocimiento original procedente de la investigación en modelos de experimentación llevados a cabo en el CICAT, ha contribuido en el desarrollo y mejoramiento del manejo de pacientes críticamente enfermos. En el año 2019, con la consolidación de grupos de trabajo en el área experimental, se establecen dos nuevas instituciones: el Centro de Simulación y Entrenamiento Clínico Continuo (CESEC), ente encargado de investigación en tecnología biomédica y centro de entrenamiento en habilidades quirúrgicas, y se conforma una nueva institución encargada exclusivamente de la investigación en medicina traslacional y desarrollo de cirugía experimental. Es así como se reorganiza el nuevo laboratorio de medicina Traslacional en cuidado intensivo y cirugía experimental (TransLab).