Objetivo: caracterizar o grau de diversificação dos procedimentos requeridos do Modelo de Atenção Integral no tratamento da doença de Chagas e analisá-lo quanto à eficiência no uso de recursos em 2009-2011. Métodos: levantamento de microcustos e modelos de Custeio Baseado em Atividades e Análise Envoltória de Dados, no cálculo das despesas e custos unitários efetivos dos procedimentos para um estudo de caso de avaliação do desempenho do modelo de atenção do Laboratório de Pesquisa Clínica em Doença de Chagas/Instituto de Pesquisa Clínica Evandro Chagas/Fiocruz. Resultados: o grau de diversificação e a motivação pró-eficiência foram confirmados – 291 tipos de procedimentos em 2009, e ganho de eficiência de 19% no período 2009-2011. Conclusão: a análise de eficiência revela poder explicativo sobre a tomada de decisão nas organizações públicas multipropósito de saúde, evidenciando a eficiência do modelo no tratamento da doença de Chagas e sua contribuição potencial para ações efetivas do Sistema Único de Saúde brasileiro (SUS).Objective: to characterize the level of procedure diversiication required by the Integral Health Care Model for Chagas’ disease treatment and assess it with respect to eficient use of resources. Methods: a microcosts survey, as well as Activity-Based Costing (ABC) and Data Envelopment Analysis (DEA) models, were used to calculate annual expenditure and actual unit costs of procedures for a case study assessing the performance of the Chagas’ Disease Clinic Research Laboratory/Evandro Chagas Clinical Research Institute/Fiocruz health care model. Results: diversiication and pro-eficiency motivation were conirmed by the identiication of 291 procedures types in 2009 and 19% eficiency gain in the period 2009-2011. Conclusion: eficiency Analysis reveals explanatory power over decision-making in multipurpose public health organizations and demonstrated the eficiency of the model in Chagas’ disease treatment and its potential contribution to effective care actions in the Brazilian Uniied Health System.