Die Organisationszentrale für die geplanten systematischen Patiententötungen war ab Herbst 1939 zunächst im Columbus-Haus am Potsdamer Platz in Berlin untergebracht. Seit April 1940 befand sich der Hauptsitz in einer Villa in der Tiergartenstraße 4. Hier arbeiteten mehr als sechzig Ärzte, Verwaltungsangestellte, Kraftfahrer und Handwerker an der Organisation und Durchführung der Patientenmorde. Die Anstellung erfolgte entweder durch freie Anwerbung, durch Dienstverpflichtung oder durch Abordnung. Leitende Mitarbeiter mussten der nationalsozialistischen Weltanschauung und den Zielen des »Euthanasie«-Programms nachweislich positiv gegenüberstehen. Bei ihrer Einstellung wurden die Angestellten zur Geheimhaltung verpflichtet.

Die Organisationszentrale bestand aus insgesamt sechs Abteilungen. Die medizinische Abteilung war für alle medizinischen Fragen, die ärztlichen Gutachter, die Bearbeitung der Meldebögen und die Registratur zuständig. Sie wurde zunächst von Werner Heyde (1902–1964) und später von Paul Nitsche geleitet. Die Büroabteilung unter Friedrich Tillmann beaufsichtigte die bürokratische Abwicklung der Patientenmorde in den Tötungsanstalten. Die Hauptwirtschaftsabteilung war für das Beschaffungswesen und die Finanzen verantwortlich. Die Transportabteilung stellte die Transportlisten zusammen und organisierte die Verlegung der Patienten in die Tötungsanstalten. Die Personalabteilung betreute die Mitarbeiter in den Gasmordanstalten und in der Berliner Zentrale. Die Inspektionsabteilung richtete die Gasmordanstalten ein und überwachte sie. Für den internen Bürobetrieb der T4 war ab Januar 1941 der Jurist Dietrich Allers verantwortlich.