Na origem de tudo, em 1941, o Laboratório era apenas a materialização de um sonho dos médicos Raimundo Dias e Orlando Costa. O primeiro exame data de 23 de setembro de 1941. Em 1946, Costa resolveu sair, abrindo vaga para que Paulo Cordeiro de Azevedo entrasse na sociedade. Logo ganharam a companhia de Ruy Borborema. Nos anos seguintes, Azevedo acabaria ficando sozinho à frente do laboratório, visto que Dias e Borborema saíram para outros empreendimentos igualmente bem sucedidos dentro do mesmo ramo de atividade. Azevedo ficou então com a responsabilidade de manter o nome e a qualidade do laboratório, já respeitado como um dos mais importantes de Belém naquele tempo.

Com sua morte em 1970, seu filho, o patologista clínico Paulo Sérgio Roffé Azevedo, associado ao também patologista Leônidas Braga Dias, assumiram a administração e procuraram dar prosseguimento à trajetória rica em êxitos e avanços tecnológicos na área.

Foi construída nova sede, à Avenida Governador José Malcher, que se tornaria a matriz desde 1973 até a inauguração da nova sede, na Avenida Brás de Aguiar, em 1988.
Com a inauguração da nova matriz do Laboratório, Leonidas Braga Dias Junior, retornando dos cursos de especialização em Patologia, passou a fazer parte do quadro de sócios, dando continuidade à trajetória de crescimento.

Novas unidades foram instaladas nos diversos bairros da cidade (Mundurucus, em 1997, Cidade Nova, em 2003, Telégrafo, em 2005 e Almirante Barroso, em 2006), levando a comodidade de um atendimento próximo e de qualidade aos quatro cantos de Belém. A expansão das unidades sempre foi bem planejada, para que o padrão de qualidade do laboratório jamais fosse comprometido.

"Se tivéssemos que definir o que representou a história do Laboratório Paulo Azevedo ao longo dos anos, poderíamos resumir na seguinte filosofia: pioneirismo acima de tudo. Procuramos trazer sempre o que havia de mais novo e melhor em termos científicos. Tentar fazer o melhor sempre dentro do possível e da nossa realidade", resume Paulo, que se orgulha das inovações introduzidas na patologia paraense.

Segundo ele, o esforço para atualização é constante, em função da importância que o laboratório tem em nossa cidade.

Hoje o laboratório mantém, além das unidades acima, postos de coleta no Hospital da Ordem Terceira, no Instituto Saúde da Criança, na Maternidade do Instituto Saúde da Criança, na Clínica do Bebê, na Maternidade da Clínica do Bebê e no Hospital Porto Dias, onde conta com plantão 24 horas.