Le plan de la station thermale dressé en 1874 montre qu'il existait déjà un bâtiment à l'emplacement de l'Hôtel de la Source, mentionné comme étant la « Maison Doat » (AD Hautes-Pyrénées, 2 O 739, 1874). La comparaison de ce plan avec celui établi en 1900 par le géomètre J.-P. Lhez indique que l'emprise de la construction, qui appartient désormais au pharmacien Duplan, est demeurée sensiblement identique (Ibid., 2 O 739, 1900). Seule la petite aile bordant le côté nord-est du bâtiment a été modifiée : elle est désormais nettement plus profonde et dotée d'un pan coupé sur la rue, également visible sur une photographie prise au tout début du 20e siècle et toujours existant aujourd'hui. Les dispositions architecturales de l'édifice, qui peuvent être appréciées grâce à ce document iconographique (Ibid., 5 Fi 127 145), indiquent que le bâtiment primitif a été considérablement remanié dans le dernier quart du 19e siècle. L'édifice présente en effet des façades ordonnancées, marquées par des chainages et des encadrements de baies en pierre de taille. L'existence du comble à la Mansart couvert par des ardoises en écaille et percé de lucarnes rentrantes ornées de frontons cintrés renvoie en effet à cette période. D'autres édifices de Capvern-les-Bains, présentant en toiture des dispositions similaires (comble à la Mansart et couverture en écaille), ont en effet pu être datés du dernier quart du 19e siècle, comme par exemple l'Hôtel Beau-Séjour.
Une première réclame en 1903 indique que la maison Duplan, meublée, bénéficie d'une situation exceptionnelle, près de la chapelle et de l'établissement thermal et qu'on y pratique des prix modérés. Le propriétaire est Duplan, propriétaire.
Une réclame parue dans la presse thermale en 1908 indique que la Maison Duplan (alors nommée « Family Pension »), qui d'après la photographie ancienne abrite une pharmacie dans une partie du rez-de-chaussée, propose aussi des appartements meublés pour famille, à des « prix modérés » (Pyrénées et océan, 1908).
La Maison Duplan a fait l'objet d'une importante campagne de travaux, vraisemblablement au milieu du 20e siècle et très certainement dans le cadre de la création de l'Hôtel de la Source. La partie principale a alors été réhaussée de deux niveaux (un étage carré et un comble). Le côté nord-est, qui était plus bas à l'origine, a quant à lui été augmenté de trois niveaux (deux étages carrés et un comble). L'ensemble est ainsi désormais de même hauteur. À l'arrière, du côté de la rue Tailhade, un nouveau bâtiment de deux niveaux a été bâti. La comparaison des photographies aériennes indique que ces travaux ont été réalisés en deux temps : la partie de l'édifice située du côté de la rue des Thermes a été modifiée entre 1948 et 1954 (Ign, 1948 ; 1954) ; le remaniement de la toiture de celle située rue Tailhade est plus tardif mais antérieur à 1971 (Ign, 1971).
