Перші відомі інженерно-геологічні вишукування датуються 1787 роком. За тривалий час в конструкціях Успенського собору з’явились великі тріщини і постало питання про ремонт собору. «Успенський собор досліджували губернський архітектор Лрезант і архітектор Буцці». На думку цих фахівців, деформації у храмі спричинилися в основному нерівномірним осіданням різночасових прибудов до собору через зволоження підмурків, які не мали надійної відмостки. Архітектори запропонували закрити тріщини становищем клинів залізних, цегляних або кам’яних  з вапном її алебастром, дивитися, чи немає там пустот, засипати її міцно вбити землею, і все це укопане місце наповнити глиною з задоволеним від стіни скатом і потім намостіть як і раніше міцну кам’яну бруківку . Не відомо, чи було виконан в повну обсязі рекомендації відносно влаштування глиняного замка и кам’яної відмостки по всьому периметру споруди. Документально підтверджено тільки, що прийшло в непридатність до 1783 році мощення з лещадністю дикого каменю на напередодні Успенського собору в 1789 р. було заново перекладене.

Існуюче інженерне господарство, а саме: зливна каналізація, дренажна система, мережі опалювальних каналів та інші допоміжні мережі знаходились у напівзруйнованому стані, що ускладнювало загальний інженерно-технічний стан території, призволило до погіршення режиму ґрунтових вод, деформацій конструкцій будівель, розташованих поруч з собором.

Оскільки головною причиною підвищеної зволоженості ґрунтів було витікання води з водоносних комунікацій, слід було вибрати найбільш безпечні засоби прокладання інженерних мереж.

Лесові ґрунти глибиною 8-12 метрів під фундаментами Успенського собору створювали загрозу нерівномірних деформацій в разі замокання, в зв’язку з чим необхідно було створити практично бездеформативну основу собору. Як пише О. В. Сіткарьова, наявність в основі фундаментів Успенського собору лісових просадкових ґрунтів змушує фахівців приділяти першочергову увагу розробці заходів, які запобігатимуть зволоженню ґрунтів на ділянці будівництва храму, тобто розвитку саме тих процесів, які спричиняють деформації конструкцій споруд.

В 1894 році проводилось додаткове опалення на хори. У той же час на Духовний собор було внесено пропозиції щодо вивчення досвіду влаштування систем опалювання та вентиляції в храмах інших міст. У жовтні 1900 p. Н.К. Берг розробив додатковий проект на влаштування опалення приділа архід. Стефана Успенського собору. Проект був реалізований в 1901 p., а вже в наступному 1902 p. Н. К. Берг розробив і проект на влаштування витяжних і додаткових паропроводів. В 1904 р. старий паровий котел замінили, до нового котла також підключили Благовіщенську церкву. Таким чином, влаштована в 1885 р. система опалення й вентиляції собору з часом була розширина і вдосконалена.

Під час вибуху храму в 1941 р. цегляні галереї опалювальної системи були частково зруйновані та засипані. В процесі розбирання завалів руїн Успенського собору під керівництвом М. В. Холостенка в післявоєнний час їх було обстежено в межах давньоруського осередку храму.

Дослідженнями було встановлено, що головна галерея опалювальної системи, яка перетинає центральну частину храму з півдня на північ та з південого боку, з’єднувала Успенський собор з підвалами Трапезної церкви та палати, де було встановлено паровий котел.

Загальна довжина ділянки головної галереї, яку було простежено в 1962- 1963 рр., становила близько 51,5 м. З північного боку в районі приділа архідиякона Стефана за межами давньоруського осередку храму XI ст. галерею було зруйновано.

Головна галерея являла собою склепінчасту штольню в розрізі 85×140 см. У ній

Зі східного боку від основної галереї опалювальної системи собору XIX ст. відгалуження з’єднувались з підпіллям під вівтарною частаною храму, цегляними склепіннями на цегляних  стовпчиках 43×43 см. заввишки 35 см,влаштованих через 90 см.

У стінах підземних галерей зроблені підпідлогові канали опалення, люки яких (розміром 27×54 см) виходили на рівень підлоги храму і були прикриті металевими решітками.

В 1982-1986 рр. під час проведення архітектурно-археологічних досліджень цегляні підземні канали опалювальної системи собору XIX ст. були розкриті в чотирьох шурфах, у т.ч. біля південно-західного стовпа підкупольного простору, в місцях розташування сходів, які вели на другий ярус з півдня та з півночі від західного входу в собор, а також ще одна ділянка опалювальної системи була відкрита в північній частині нартекса.

Підземна цегляна галерея, що пролягала в районі північних сходів, перебувала в незадовільному стані, її склепіння обвалилося. Галерея була спрямована на захід з плавним поворотом на північ.

Ділянка галереї в місці розташування південних східців була в задовільному стані.

Роботи з вивчення каналів опалювальної системи були продовжені в 1997 р., коли розчистили й дослідили ділянку галерей у межах давнього осередку храму завдовжки 100 м.

Пізніше, на початку робіт нульового циклу, були відкриті й обстежені ділянки підземних галерей у районі західних ризалітів і у приділі архідиякона Стефана.

Вищезгадані цегляні галереї колишньої опалювальної системи собору були використані при розробці сучас-них мереж опалювання та вентиляції собору.