Лебединцев виділяє такі періоди будівництва Успенського собору:
«1) на початок XVII ст. – одноглавий храм, біля північно-західного рогу була Іоанно-Предтеченська церква з однією банею. З північного та південного фасаду знаходились пізніші невеликі низькі прибудови-усипальниці з окремими входами, а також невисокі каплиці з двосхилими дахами біля західного фасаду;
2) після 1638 р. при Петрі Могилі – п’ятикупольний храм;
3) остання чверть XVII ст. – на південно-західному розі прибудований боковий приділ, симетричний Предтеченській церкві. Каплиці на західному фасаді замінили низькою довгою папертю на всю ширину храму;
4) усі прибудови підняті на рівень основного будівельного об’єму. На фасадах влаштовані фронтони. У верхній частині давніх північної та південної стін зроблені арочні отвори. З південного боку над боковими приділами Трьох святителів і Іоанна Богослова збудований боковий приділ святого Андрія Первозванного. З північного боку замість каплиць Єльців і Корецьких на нижньому поверсі облаштований боковий приділ в ім’я архідиякона Стефана, а на другому поверсі – боковий приділ Преображення Господнього».
Згідно сучасних досліджень, будівельна історія Успенського собору розподіляється на п’ять основних періодів, а сама історія включає такі етапи: 1073-1077 рр. –загальнобудівельні роботи;
1083-1088 рр. – оздоблення собору фресками і мозаїками;
1089 р. – освячення собору;
1080-1108 рр. – будівництво біля північно-західного кута Успенського собору каплиці в ім’я Іоанна Предтечі;
1230 р. – руйнування храму землетрусом; 1240 р. – надбудова каплиці в ім’я Іоанна Предтечі;
1240-1482 рр. – багаторазове руйнування татаро-монгольськими ордами монастиря та Успенського собору; 1516 р. – прибудова на кошти князя Константина Острожського до пів- денно-східного кута собору приділу в ім’я Іоанна Богослова; 1599-1624 рр. – відновлювальні та оздоблювальні роботи при архімандриті Єлісеї Плетенецькому. Прибудова каплиці біля північно-східного кута Успенського собору;
1638-1644 рр. – збудування приділу панів Єльців перед східним фасадом церкви Іоанна Предтечі. Розширення приділів св. Стефана та св. Іоанна Богослова;
1670-1687 рр. – формування Трьохсвятительського та Стефанівського приділів;
1718 р. – пожежа у Києво-Печерській Лаврі, яка завдала величезних втрат Успенському собору;
1722-1730 рр. – відновлення собору після пожежі 1718 р.;
1772-1777 рр. – поновлення та виконання нових розписів;
1893-1901 рр. – ремонтно-реставраційні роботи, повна заміна барокової стилістики на псевдовізантійську; 1923 р. – організація музею на території Києво-Печерської Лаври. Митрополит Самуїл Миславський наводить такі відомості про розміри та архітектуру церкви після відбудовних робіт 1720-1729 рр.: «Соборная большая Успения Пресвятыя Богородицы церковь, о седьми больших главах, четвероугольная, в длину с олтарем на 21, в ширину с приделами на 20 с половиной сажен, вышиною до кровли 7 сажен, а от кровли с двумя куполами по крест 15 сажен, а всего шириною по крест 22 сажени».
В документі 1810 року наведено таку характеристику Успенського собору: «Соборная церковь в Печерской Лавре не имеет своего первоначального вида. Батыево нашествие и пожар 1718-го года совершенно его преобразовали» .
Праці митрополитів С. Мислав- ського, Є. Болховітінова та інших авторів ХУІІ-першої половини XIX століття мали в основному описовий характер…».
Відомо, що під час обстеження Успенського собору в 1826 році, яким керували А. Меленський та М. Єфімов, відбувався ремонт фасадів собору. «Як свідчать архівні документи, будівельники, які виконували в той час ремонт церкви, збили з фасадів споруди «старе тинькування… до цегли». На східному фасаді бокового приділа архідиякона Стефана при цьому було виявлені наскрізну тріщину, що переходила на арки будівлі». Тоді ж були запропоновані протидеформаційні заходи, які стосувалися влаштування біля фундаменту цегляного контрфорсу, закріплення фундаментів, ліквідації тріщини і викладення кам’яної арки для закріплення склепіння.
З архівних джерел відомо, що «в 1842 році під час відвідання Києво- Печерської Лаври Микола І звернув увагу на поновлення настінних розписів в Успенському соборі, які виконував ієромонах Іринарх. Імператор помітив непрофесійність робіт, дав наказ про їх припинення і створення спеціальної комісії». Зокрема, до Лаври відрядили академіка Ф.Г. Солнцева, який виконав розрізи Успенського собору з настінним живописом. Ці креслення свідчать не тільки про те, що на час обстеження розписи повністю вкривали стіни, простінки між вікнами та склепння собору, не тільки про тематику розписів, а й про інтер’єр в цілому і елементи декоративного оздоблення та іконостаси.
