Ансамбль заповедника сложился на протяжении девяти веков и включает в себя памятники различных эпох. Строительство ансамбля началось в 1037 г. В 1240 г. ансамбль митрополии был разрушен при нашествии Батыя. Софийский собор вскоре был приспособлен для богослужения. Остальные здания постепенно разрушились и известны в наше время лишь по археологическим раскопкам.
В конце XVI – начале XVII в.в. собор был частично отремонтирован, вокруг него возникает «Софийская слобода» с деревянными постройками. Значительные работы по восстановлению собора и строительству новых деревянных построек происходят при митрополите П. Могиле в 1630-е г.г. Монастырь (учрежден в 1638 г.) окружает ограда, построены две колокольни к востоку от собора, митрополичьи покои и другие постройки. К концу XVII в. в монастыре сооружаются новые деревянные и частично каменные постройки. Все деревянные постройки погибли во время пожара 1697 г. Строительство каменных зданий начинается в конце XVII - начале XVIII в.в. и продолжались вплоть до середины XVIII в., когда монастырь приобрел современный облик. В 1934 г. территория Софийского собора со всеми зданиями была объявлена заповедником.
1. Софийский собор по типу близок к византийским постройкам X-XII в.в., но непосредственных аналогий не имеет. Собор представляет собой пятинефный крестовокупольный храм, оканчивающийся на востоке пятью апсидами. Собор окружают две открытые галереи – двух и одноэтажная, позднее также надстроенная. С западного фасада расположены две башни с лестницами, ведущими на хоры. В конце XVII – середине XVIII в.в. в езультате перестроек собор приобретает формы украинского барокко (надстраиваются 6 новых куполов, устраиваются скатные крыши, фасады здания оформляются фронтонами и лепными украшениями, верхи всех куполов надстраиваются и приобретают барочную форму, сооружается барочный иконостас). В середине XIX в. собор капитально ремонтируется, укладываются чугунные полы, раскрывается от позднейших наслоений и записывается масляной живописью древняя фресковая роспись. В конце XIX в. к западному фасаду пристраивается нартекс.
2. Колокольня, первая половина XVIII-XIX в.в. В пластике фасадов заметны разновременность строительства ее четырех ярусов. В первом ярусе прослеживаются черты украинской архитектуры конца XVII – начала XVIII в.в. (наличники и фронтоны окон, декоративные ниши, развитые профили карнизов). Второй и третий ярусы декорированы лепными украшениями в характере стиля украинского барокко. В верхнем ярусе применены орнаменты в «псевдовизантийском» стиле, характерном для епархиальной архитектуры середины XIX в. Колокольня кирпичная четырехъярусная с широким арочным проездом и завершением в виде грушевидного купола. Высота 76 м. От первоначальной трехъярусной колокольни, сооруженной после пожара 1697 г., сохранился только первый и часть второго ярусов. Отстроена в 1744-1748 г.г. (предположительно архит. И.Г. Шедель). При этом были изменены соотношения высот новых ярусов и форма завершения (в виде грушевидного купола с фонариком и главкой). Пластика фасадов выполнена мастерами И. и С. Стобенскими. В начале XIX в. барочный купол был заменен новым с высоким шпилем, характерным для классицизма. Современный силуэт сохранился со времени реконструкции 1851- 1852 г.г., когда были надстроены четвертый ярус и грушевидный купол.
3. Трапезная церковь. Сооружена в 1722 г. Кирпичная двухэтажная с подвалами. Перекрытия сводчатые. На западном фасаде помещен фронтон, над апсидой - грушевидный купол с главкой. Архитектура здания типична для трапезных XVIII в., совмещавших обеденный зал и церковь. Это определило сочетание вытянутого объема и высокой церкви. В центральном помещении располагались обеденный зал (на первом этаже) и склад для продуктов и утвари (на втором), с юго-запада - кухня и башня с винтовой лестницей. Здание неоднократно перестраивалось. В 60-е годы XVIII в. ему приданы барочные формы, возможно при участии архитектора И.Г. Григоровича-Барского. Реконструкцией 1822 г. (А.И. Меленский) трапезная превращена в теплую церковь. В 80-е годы XIX в. помещение её расширено за счет пристройки к основному объему двух одноэтажных нефов с северной и южной сторон. Тогда же разобраны своды над обеденным залом и юго-западная башня (архитектор Э.Г. Юргенс).
4. Дом митрополита. Сооружен в 1722-1730 г.г. Построен по типу жилых парадных келий. Здание кирпичное двухэтажное с подвалами. Перекрытия балочные. В подвалах, домовой церкви (в северном ризалите) и вестибюле перекрытия (первоначальные) сводчатые. Архитектура первого этажа с его толстыми стенами и окнами, похожими на амбразуры, отличается несколько тяжеловесными формами от архитектуры второго этажа, сооруженного в середине XVIII в. Здание в этот период приобретает барочные фронтоны на западном и восточном фасадах и крышу с заломом. Формы первого и второго этажей характерны для стиля барокко. Был органично связан с общей планировкой территории монастыря и поэтому имел два главных фасада: восточный, выходящий к собору, и западный, выходящий на митрополичий двор, где находился парадный въезд в монастырь со стороны Золотых ворот через браму Заборовского (закрыт в 1820-е г.г.). Неоднократные перестройки дома в XIX в. коснулись как восточного фасада, где первоначальные арочные окна во втором этаже были заменены прямоугольными, так и западного, где утрачен фронтон и пристроен балкон на столбах.
5. Бурса. Сооружена в 1763-1767 г.г. в стиле барокко архит. М. Юрасовым и Ф. Пановым. Расположена в северной части заповедника. Кирпичная двухэтажная с подвалами прямоугольная в плане с двумя ризалитами на южном фасаде и высокой с заломом крышей. Перекрытия плоские, в подвалах сводчатые, система планировки коридорно-анфиладная. Первоначально вход в здание находился со стороны северного фасада, о чем свидетельствует расположение одностороннего коридора вдоль него и четное количество окон на южном фасаде. Фасады расчленены пилястрами с лепными стилизованными капителями коринфского ордера. Входы с юга были устроены во время реконструкции здания 1825-1838 г.г., когда к ризалитам южного фасада были пристроены одноэтажные тамбуры с двухколонными дорическими портиками, частично закрывшие первоначальный декор фасадов.
6. Брама Заборовского. Построена как парадный въезд на территорию монастыря со стороны Золотоворотской улицы. Является ярким примером архитектуры украинского барокко. Первоначально была фасадом ворот с арочным проездом, по сторонам которого размещались кардегардии, перекрытые, как и проезд, коробовыми сводами. На восточном и западном фасадах были устроены фронтоны. В 1822-1823 г.г. арочный проем был заложен кирпичной кладкой, а кардегардии - разобраны. От ервоначального объема сохранился западный портал с фронтоном. Над аркой проезда расположен лепной герб митрополита Р. Заборовского. Авторство брамы приписывается И.Г. Шеделю.
7. Южная въездная башня. Сооружена в конце XVII - начале XVIII в.в. Это одно из первых каменных сооружений, возведенных во время большого строительства, развернувшегося при В. Ясинском. Можно предположить, что в работе участвовали русские мастера. Башня двухэтажная квадратная в плане с широким проездом-воротами и сводчатым помещением с первоначально крещатыми окнами во втором ярусе. Увенчана полусферическим куполом с конусообразной башенкой и шпилем, на котором в XVIII в. Помещался металлический флюгер в виде крылатой фигуры архангела Михаила. В толще восточной стены сохранилось караульное помещение.
8. Братский корпус. Сооружен в 1750-1760 г.г. Расположен в северозападной части. Кирпичный двухэтажный прямоугольный в плане с подвалом. Перекрытия в первом этаже и подвале сводчатые, во втором - плоские. Предназначался для проживания монахов (братии). В здании находились кельи, расположенные вдоль общего коридора. С западной стороны к зданию в XIX в. пристроена деревянная галерея, первоначально одноэтажная. Снаружи здание оформлено в характерных для барокко формах.
9. Консистория. Сооружена в 1722-1730 г.г. Здание кирпичное Тобразное в плане с подвалами. Перекрытия сводчатые (во втором этаже - балочные). Современный объем сформировался вокруг первоначального ядра, построенного в первой половине XVIII в., прямоугольной в плане четырехкамерной одноэтажной постройки с подвалами и сводчатыми перекрытиями, служившей первоначально хлебной, а с надстройкой второго этажа (1770-1783 г.г.) и упразднением монастыря (1786 г.) – консисторией. Во второй половине XVIII - начале XIX в.в. здание обстраивается с западной стороны сначала одноэтажной, а затем двухэтажной пристройкой, с восточной - ризалитом. Наиболее значительные перестройки были произведены П. Спарро (1848-1851 г.г.) и В.Н. Николаевым (1884-1886 г.г.). В результате здание увеличилось в объеме.
10. Соборный дьяконский флигель. Одноэтажный корпус сооружен в 1879 г. М.С. Иконниковым справа от южной башни и перпендикулярно к ней. Пристенный корпус первой половины XIX в. предназначался под жилье звонарей и певчих собора. Южным фасадом примыкает к кирпичной ограде заповедника, западным - к южной въездной башне.
11. Здание Киевского епархиального училищного совета. Сооружено в 1903 г. В 1908-09 г.г. достроено и расширено по проекту Е.Ф. Ермакова.
На территории находились так же Больница Киево-Софийского духовного училища, расположенная за зданием бурсы и одноэтажные экономические постройки второй половины XIX в., находящиеся напротив братского корпуса, Стены. Сооружены в XVIII-XIX в.в. и повторяют его границы, сложившиеся в VII в. Наиболее старые их участки, построенные при Р. Заборовском в 1745-1746 г.г., сохранились со стороны ул. Стрелецкой и пер. Стрелецкого, а также по обеим сторонам колокольни у пл. Богдана Хмельницкого. Сложены из кирпича на известковом растворе, высота 3-5 м. Со стороны ул. Владимирской сохранилась кирпичная ограда XIX в.
Майко В.В. «Православные церкви Киева, 1037-1917 г.г.». Энциклопедический справочник. Майко В.В., 2020. Институт археологии Крыма, 2020 г.