Il servizio si proponeva di "scoprire, assistere e curare tutti i malati di mente prima che si [rendesse] necessario il loro ricovero nell'Ospedale e dopo che questo ha avuto termine". I compiti del Centro erano: rivedere periodicamente i malati dimessi dall'ospedale in via provvisoria e i malati che usufruivano di un sussidio; visitare gli "psicopatici muniti di certificato di povertà" e, con pagamento di una modesta cifra, "gli psicopatici non muniti di certificato di povertà, quando la visita sia richiesta per iscritto dal medico curante o dal competente segretario del Fascio, che attesti le disagiate condizioni di famiglia"; fornire ai medici generici indicazioni utili agli "effetti di provvedimenti che riguardino malati colpiti da disturbi mentali"; "aiutare i sofferenti ma anche contribuire alla sanità della stirpe". Le visite erano ambulatoriali - effettuate presso la sede centrale, gli ospedali generali, gli ambulatori dispensariali o le sedi dell'Opera nazionale maternità e infanzia - e domiciliari in tutta la provincia. Si effettuavano anche sedute ambulatoriali di elettroshock, gratuite e a pagamento.
Con la guerra l'attività del Centro andò incontro a notevoli difficoltà e a limitazioni rispetto allo sviluppo previsto: molti medici e altri operatori furono infatti richiamati alle armi e pochi i mezzi di trasporto rimasti a disposizione per le visite domiciliari.
Nell'ottobre 1945 la sede fu spostata nel quartiere centrale di S. Croce, in palazzo Bargagli, Corso dei Tintori n. 29, sede di uffici del Comune il quale a sua volta ebbe in concessione i locali provinciali di via A. Del Sarto.
Nell'anno scolastico 1954-1955 il CIM avviò un servizio d'igiene e profilassi mentale nelle scuole elementari di Firenze e provincia, stipulando varie convenzioni. Si occupava infatti anche di minori, in collaborazione con altri istituti cittadini e con l'Istituto di psicologia dell'Università di Firenze, almeno fino a quando nel 1963 la Provincia istituì un servizio autonomo denominato Istituto medico pedagogico, con al suo interno un Servizio d'igiene e profilassi mentale infantile.
Dalla seconda metà degli anni Cinquanta iniziò una riorganizzazione complessiva dei servizi psichiatrici fiorentini, anche con la progettazione di un nuovo ospedale psichiatrico (1956) da costruire in località Lapeggi, e mai realizzato. In quel periodo l'azione del CIM si rafforzò, grazie a degenze manicomiali più brevi e all'aumento delle dimissioni per i nuovi trattamenti psicofarmacologici introdotti dopo il 1952, ma grazie anche a operatori più qualificati. A Firenze c'era dal 1947 una delle prime Scuole per assistenti sociali con corsi e tirocinio di indirizzo psichiatrico e nel 1951 nacquero i Centri di esercitazione ai metodi dell'educazione attiva (CEMEA), sul modello di quelli francesi sorti nel 1937.
Nel 1957 la direzione dell'ospedale psichiatrico e dunque del CIM passò a Mario Nistri. Nel 1960 il Centro si trasferì in una nuova sede affittata da privati in Borgo degli Albizi n. 10, vicino al Duomo, al piano terra del Palazzo da Filicaia. Qui si trovavano gli uffici amministrativi, la direzione, il consultorio psichiatrico per la zona di Firenze, le stanze delle assistenti sanitarie e del Servizio sociale, l'archivio. Con lo sviluppo del movimento internazionale per l'igiene e la profilassi mentale, e con la creazione di una divisione sull'igiene mentale nel Ministero della Sanità, il CIM fiorentino, rinominato Centro sociale di igiene e profilassi mentale, si riorganizzò in Servizio d'igiene e profilassi mentale (SIPM), e nel 1962 il suo nuovo regolamento definiva compiutamente l'assistenza psichiatrica nel territorio provinciale.
Dai 2 dispensari rispettivamente di Firenze e di Empoli (il secondo aperto nel luglio 1954 presso le Pubbliche assistenze riunite), in un decennio si passò a 14 ambulatori, dipendenti dalla sede centrale fiorentina, quasi tutti collocati nelle sedi dei Consorzi antitubercolari di Prato, Castelfiorentino, Barberino di Mugello, Borgo S. Lorenzo, Figline Valdarno, Greve in Chianti, S. Casciano Val di Pesa, Poggio a Caiano, Pontassieve, Firenzuola, Marradi, Sesto Fiorentino, Signa. Si crearono inoltre strutture alternative, come due case famiglia e due laboratori protetti. Il personale era composto da quattro medici, un "medico psicologo" (dal 1965), due assistenti sociali, tre assistenti sanitarie, un'infermiera, una segretaria e un autista. Le prestazioni erano gratuite per gli assistiti dalla Provincia e dai Comuni e per tutti coloro che si presentassero "volontariamente per accertamenti mentali e psicologici". Il Servizio forniva il "controllo terapeutico, l'azione sull'ambiente e il reinserimento sociale" del paziente, oltre alla profilassi "essenzialmente intesa come correzione assistenziale dell'ambiente psicopatogenetico e come dépistage dei casi di psicosi iniziale o di psicosi incurante o di psicosi recidivante". Istituì inoltre un apposito Servizio sociale per i casework (termine ripreso dall'esperienza inglese e americana).
Fra il 1964 e il 1965 si decise di avviare l'organizzare dell'ospedale psichiatrico (opera pia gestita direttamente dalla Provincia, il cui patrimonio proprio quell'anno fu devoluto all'amministrazione provinciale), secondo l'approccio della psichiatria di settore, già diffuso dalla Francia verso la Svezia, la Gran Bretagna e l'Olanda. Il territorio fu diviso in quattro zone (Pratese, Mugello, Empolese e Val d'Elsa, Chianti e Valdarno Superiore), ognuna delle quali comprendeva anche un'area urbana di Firenze, assegnate ad equipe territoriali corrispondenti ai reparti ospedalieri. Il sistema era fondato sul principio della continuità terapeutica tra le zone del territorio e i corrispondenti reparti, attraverso l'intervento di equipe multiprofessionali. Anche per il SIPM si programmò una zonizzazione del servizio su questo modello.
Nel 1968 la legge 431 (detta legge Mariotti) promuoveva i CIM e la presenza di nuove figure professionali in ambito psichiatrico (psicologi, assistenti sociali e sanitari). Un anno dopo la sede centrale del SIPM traslocò da Borgo degli Albizi in via Bettino Ricasoli.
All'inizio degli anni 1970 alcuni operatori si staccarono dall'ospedale psichiatrico e per essere più presenti nel territorio costituirono nuovi Centri per la Salute Mentale (CSM) o riorganizzarono i CIM già esistenti. La denominazione CSM fu scelta proprio per differenziarsi dal SIPM, che fu di fatto superato. Si realizzarono le prime esperienze di integrazione tra le equipe del servizio adulti e quelle del Servizio d'igiene e profilassi mentale infantile, costituitosi a metà degli anni 1960.
Nel 1972, nello scenario italiano e estero di contestazione ai manicomi, l'amministrazione provinciale approvò il piano di settorializzazione dell'ospedale psichiatrico e si arrivò alla costituzione di 19 equipe territoriali che si andranno componendo con psichiatri, neuropsichiatri infantili, psicologi, assistenti sociali, infermieri. Queste coprirono progressivamente tutto il territorio provinciale: a Firenze (8), Prato (2), Valdarno (2), Greve in Chianti, Signa, Fiesole, Scandicci, Sesto Fiorentino, Valdelsa, Val di Sieve. In parallelo un notevole incremento di strutture intermedie sul territorio: 6 laboratori protetti (Firenze, Figline Valdarno, Scandicci, Sesto Fiorentino, Pontassieve), 4 case famiglia (Firenze, Sesto Fiorentino) e 12 centri sociali diurni che svolgevano attività di socializzazione, animazione e tenevano rapporti con il quartiere. Alla fine degli anni 1970 le diverse equipe territoriali si trovarono ad operare in circa 80 sedi ambulatoriali.
Lo sviluppo dei servizi orientati sempre più al superamento del manicomio, fu disorganico, non coordinato e frammentario. Solo a Scandicci la Provincia stipulò una convenzione con Alberto Parrini per costituire un servizio territoriale. Le altre esperienze si svilupparono invece in contesti autonomi, attraverso iniziative personali come quelle di Graziella Magherini a Firenze centro e di Mario Barucci a Le Signe, e soprattutto per iniziativa dei Comuni: a Sesto Fiorentino con Giuseppe Germano un ambulatorio aperto già nel 1965 poi trasformato in un CSM, e a Pontassieve con Gianfranco Zeloni.
Con la L.180/1978, che stabiliva la chiusura degli ospedali psichiatrici, e con la riforma delle Unità Sanitarie Locali stabilita dalla L. 833/1978 che istituì il Servizio Sanitario Nazionale, i vari servizi psichiatrici sul territorio fiorentino passarono per competenza alle USL e successivamente alle ASL.