Св. Синод указами 1760 и 1763 гг. разрешил построить в Китаевской пустыни каменную церковь в честь Пресвятой Троицы с приделами прп. Сергия Радонежского и новоявленного чудотворца свт. Димитрия Ростовского. 21 августа 1763 г. на месте Сергиевской церкви блюститель Дальних пещер иеросхимонах Тимофей заложил новый каменный храм.
Крестово-купольный шестистолпный трехапсидный и трехпрестольный Свято-Троицкий храм в Китаево имел форму прямоугольника и в своей планировочной системе восходил к храмам Киевской Руси. Помимо главного купола, у него был второй купол над алтарем, как в украинских деревянных церквях.
Шесть внутренних несущих столпов делят пространство храма на три продольных нефа почти одинаковой ширины.
Убранство храма было решено в стиле позднего украинского барокко, резной позолоченный иконостас был изготовлен для него предварительно в 1759 г., а иконы для него написаны в лаврской иконописной школе под руководством «начальника малярского Романа».
Фасады церкви декорированы архитектурными лепными растительными деталями, сдержанно, благородно, в едином белом цветовом решении, что создает непрерывно меняющуюся игру светотени. Западный, южный и северный порталы украшены лепкой. Живописно выглядит северный вход с барельефным изображением двух ангелов, держащих корону. Венчают Свято-Троицкий храм характерные для украинского барокко грушевидные купола с главками.
С 1853 г., по указу митрополита Киевского Филарета (Амфитеатрова), Китаевская пустынь стала именоваться Свято-Троицкой. Тогда главный храм обители основательно отремонтировали и надстроили еще три купола, превратив его в пятиглавый. Купола покрыли английским оцинкованным железом, все кресты и верхнюю главку центрального купола позолотили.
При начальнике Китаевской пустыни игумене Герасиме в 1874 г. храм был заново расписан художником Й. Шелтовским вместе с мастером Лаврской школы художества. Резной иконостас был обновлен и позолочен.
К концу ХIХ в. храм несколько обветшал – просели фундаменты, в стенах и сводах появились трещины. К тому же он уже не вмещал многочисленных братию пустыни. Поэтому в 1892 г. игумен Герасим обратился к Духовному Собору Лавры с прошением расширить главный храм обители. Расширение производилось под руководством епархиального архитектора В. Н. Николаева (1847–1911), по проектам которого только в Киеве построено 18 церквей и не менее 30 храмов в провинции.
Во время реконструкции были усилены фундаменты, стены укреплены контрфорсами, произведен ремонт кирпичной кладки стен и сводов, устроены новые окна. К западному фасаду сделана большая пристройка с разборкой существовавших стен, более чем в полтора раза увеличившая площадь церкви, деревянный пол выложен чугунными плитами, снятыми при ремонте в Успенском соборе Лавры. Однако при выполнении этих работ был уничтожен пышный барочный лепной портал главного входа. В пристроенной части храма были помещены две иконы в киотах, созданных в мастерской Маленко в Киеве. На иконах были изображены прпп. Антоний и Феодосий Печерские.
В 1900 г. в церкви установили четыре голландские печи, что сделало возможным проведение богослужения в любое время года.
В 1907–1910 гг. были заново покрашены купола и промыта живопись на стенах храма.
В советское время Китаевскую пустынь ждали испытания. В 1919 г. Временное рабоче-крестьянское правительство Украины издало декрет «Об отделении Церкви от государства, и школы от Церкви». После этого наркомат образования начал работу по взятию на учет церковного имущества. В 1929 г. Киевский горсовет принял решение о закрытии храмов и выселении монашествующих с территории всех монастырей города. За время после закрытия монастыря многие из строений были частично или полностью уничтожены.
В августе 1941 г., во время тяжелых оборонительных боев под Киевом, артиллерийским огнем были повреждены крыша и купола Свято-Троицкой церкви.
После войны здание использовалось как овощехранилище и долгое время не ремонтировалось. Как следствие, в середине 1950-х гг. храм пребывал в состоянии запустения, с завалами битого кирпича и осыпавшейся со стен и сводов штукатуркой, обрушившимися куполами и трещинами в стенах. Храм представлял собою жалкое зрелище. Гибель его казалась неизбежной.
В 1965 г. Свято-Троицкий храм был включен в перечень памятников республиканского значения, и Общество охраны памятников истории и архитектуры сумело добиться разрешения на выполнение реставрационных работ. В 1978 г. был разработан проект реставрации архитекторами В.Безякиным, Р. Быковой и Г. Максимовой.
В первоначальном варианте проекта предлагалось возродить храм в том виде, какой он имел в ХVIII в. (т.е. двухкупольным и на треть меньшим по площади). Однако дальнейшая проработка вопроса показала, что изменения, привнесенные в его архитектурный облик в следующем столетии, вполне оправданны, что и было учтено при реставрации. К юбилею Киева, праздновавшемуся в 1982 г., наружный вид храма был восстановлен. Но внутри
все оставалось по-прежнему.
Приходская церковь на территории монастыря действовала в годы Великой Отечественной войны. Второе возобновление церковной жизни в Китаево относится к 1990 г. Тогда Свято-Троицкий храм был открыт как приходской, и прихожане приступили к воссозданию его интерьера. При этом из фрагментов прежней живописи на колоннах центрального нефа уцелели изображения Архангелов Михаила и Гавриила. Усилиями прихожан храм был приведен в порядок.
По проекту архитектора Р. Быковой был сооружен четырехъярусный иконостас, выполненный по образцу пропавшего в годы разрухи иконостаса XVIII в.
В 2009 г., по благословению Блаженнейшего Владимира, Митрополита Киевского и всея Украины, храм был возвращен Свято-Троицкому Китаевскому монастырю.
27 декабря того же года в храме состоялось торжественное богослужение и освящение престола.
Свято-Троицкая церковь является главным храмом обители и своей необычной красотой привлекает многочисленных паломников и посетителей как один из последних памятников архитектуры, построенных в стиле украинского барокко.
Источник: сайт монастыря