Один з етапів архітектурно-археологічних досліджень Успенського собору датується 1968-1972 роками. Проведені дослідження і отримані на їх основі результати дали змогу М. В. Холостенку, П.П. Толочку та В.П. Петропавловському запропонувати консерваційні заходи з відновленням фундаментів Іоанно-Предтеченської церкви, фундаментів північно-західного кута стародавньої частини собору і виведення мурування західної стіни до рівня вікон першого поверху. Також було запропоновано відновити головний вхід до собору у відповідності до проекту М. В. Холостенка, відреставрувати частину головного фасаду, що збереглася, з відтворенням головного порталу входу, віконного отвору і частини мурування стіни, вивести цегляне мурування до рівня підвіконь першого поверху в хрещатих стовпах західної підбанної арки, упорядкувати і накрити металевою покрівлею фрагменти кам’яного мурування. Тоді ж М. В. Холостенком була зроблена спроба розробити проект реконструкції Успенського собору та внутрішньої Іоанно-Предтеченської церкви в його інтер’єрі. Проект відтворення Успенського собору розроблявся в 1980-1981 роках спеціалістами Науково-дослідного інституту теорії, історії та перспективних проблем архітектури. Можливість відтворення обгрунтовувалась наявністю вцілілих фрагментів, обмірних креслень, архівних матеріалів, а на основі дослідження фотографій собору до його руйнування методом фотограмметрії був розроблений проект його відтворення. До речі, методика побудови натурних розмірів зруйнованого і відтворюваного об’єкту на основі аналізу архівної фотофіксації була застосована сучасними реставраторами при відтворенні Михайлівського Золотоверхого собору.

Попри всю серйозність проведення робіт, в 80-х роках XX століття ще не було вироблено основної концепції стилістичного рішення інтер’єру собору, а єдині реальні пропозиції стосувались лише можливості експонування з інтер’єрі уцілілих фрагментів.

Були проведені історико-аратектурні та петрографічні дослідження, які виконувались фахівцями ДНТЦ «Конрест» та інституту «Укрпроектреставрація». Зокрема, за ланими петрографічних та мікрохімічних досліджень була встановлена будівельна періодизація Успенського собору, складена пояснювальна записка до проектних пропозицій щодо експонування стародавнього муруання Успенського собору із кресленнями проектних пропозицій, обґрунтована хронологічна періодизація Успенського собору на основі дослілжень речовинного складу будівельних матеріалів і складені картограми пізельної періодизації. Ці дослідженая проводились з метою обґрунтування проектних пропозицій щодо експонування стародавніх залишків Усленського собору Києво-Печерської Лаври в процесі його реставрації і відтворення, експонування цих залишків було передбачено в основному з інтер’єрі і, фрагментарно зовнішніх стінах будівлі шляхом влаштування експозиційних зондажів і шурфів.

Особливістю цих досліджень було те відсоток автентичних залишків Успенського собору був найбільшим і включав не лише підмурки, а й фрагменти надземної частини собору.

В межах об’єкту існувала значна розбіжність як в відмітці глибини залягання п’яти фундаментів, так і в тих матеріалах, з яких складалися фундаменти, що пояснюється різночасовістю будівництва різних частин собору. Для підмурків використовували брили пісковику, плінфу, вапняковий розчин майже білого кольору з домішками товченої кераміки, вапняно-піщаний розчин сірого кольору, вапняно – цем’янковий розчин блідо-рожевого кольору, вапняно-піщаний розчин з додаванням білої цегли XVIII століття.