Один из этапов архитектурно-археологических исследований Успенского собора датируется 1968-1972 годами. Проведенные исследования и полученные на их основе результаты позволили М. В. Холостенко, П.П. Толочко и В.П. Петропавловскому предложить консервационные мероприятия с восстановлением фундаментов Иоанно-Предтеченской церкви, фундаментов северо-западного угла древней части собора и вывода кладки западной стены до уровня окон первого этажа. Также было предложено восстановить главный вход в собор в соответствии с проектом Н. В. Холостенко, отреставрировать сохранившуюся часть главного фасада с воссозданием главного портала входа, оконного проема и части кладки стены, вывести кирпичную кладку до уровня подоконников первого этажа в крещатых столбах западной подкупольной арки, упорядочить и накрыть металлической кровлей фрагменты каменной кладки. Тогда же М. В. Холостенко была предпринята попытка разработать проект реконструкции Успенского собора и внутренней Иоанно-Предтеченской церкви в его интерьере. Проект воссоздания Успенского собора разрабатывался в 1980-1981 годах специалистами Научно-исследовательского института теории, истории и перспективных проблем архитектуры. Возможность воссоздания обосновывалась наличием уцелевших фрагментов, обмерных чертежей, архивных материалов, а на основе исследования фотографий собора до его разрушения методом фотограмметрии был разработан проект его воссоздания. Кстати, методика построения натурных размеров разрушенного и воссоздаваемого объекта на основе анализа архивной фотофиксации была применена современными реставраторами при воссоздании Михайловского Златоверхого собора.
Несмотря на всю серьезность проведения работ, в 80-х годах XX века еще не было выработано основной концепции стилистического решения интерьера собора, а единственные реальные предложения касались лишь возможности экспонирования с интерьере уцелевших фрагментов.
Были проведены историко-архитектурные и петрографические исследования, которые выполнялись специалистами ГНТЦ «Конрест» и института «Укрпроектреставрация». В частности, по данным петрографических и микрохимических исследований была установлена строительная периодизация Успенского собора, составлена пояснительная записка к проектным предложениям по экспонированию древней кладки Успенского собора с чертежами проектных предложений, обоснована хронологическая периодизация Успенского собора на основе исследований вещественного состава строительных материалов и составлены картограммы пизельной периодизации. Эти исследования проводились с целью обоснования проектных предложений по экспонированию древних остатков Успенского собора Киево-Печерской Лавры в процессе его реставрации и воссоздания, экспонирование этих остатков было предусмотрено в основном с интерьере и, фрагментарно внешних стенах здания путем устройства экспозиционных зондажей и шурфов.
Особенностью этих исследований было то, что процент аутентичных остатков Успенского собора был самым большим и включал не только фундаменты, но и фрагменты надземной части собора.
В пределах объекта существовало значительное расхождение как в отметке глубины залегания пяти фундаментов, так и в тех материалах, из которых состояли фундаменты, что объясняется разновременностью строительства различных частей собора. Для фундаментов использовали глыбы песчаника, плинфу, известняковый раствор почти белого цвета с примесью толченой керамики, известково-песчаный раствор серого цвета, известково-цементный раствор бледно-розового цвета, известково-песчаный раствор с добавлением белого кирпича XVIII века.
