В жовтні 1998 року була затверджена програма наукових досліджень та супроводження конструкторських розробок робочої документації відбудови Успенського собору Києво-Печерської Лаври. Програма складалася з наступних розділів:

  1. Натурні та стендові дослідження – виконавці АТ «Київпроект», інститут «Укрпроектреєтаврація», КДТУБА, НДІБК. Передбачалися натурні випробування фундаментів, підсилених палями (вихідними даними граничний опір ґрунту під вістрям та на бічній поверхні паль), стендові випробування фрагментів частин збереженого і нового мурування стін на статичні навантаження (на основі експериментальних значень модулів деформації мурування стін та його несучої здатності), досліження живопису (виконавці інститут «Укрпроектреєтаврація» та ДНТЦ «Конрест»).
  2. Чисельне моделювання напружено-деформованого стану (НДС) фрагментів основи та конструкцій собору – виконавці АТ «Київпроект». інститут «Укрпроектреставрація». КДТУБА, НДІБК та геологічний інститут КУ. Досліджувалося чисельне моделювання взаємодії паль, паль та залишків фундаментів з основою (вихідні дані для проектування – несуча здатність паль та фундаментів, підсилених палями та деформації основи в різних зонах собору). Передбачалися розрахунки пілонів та різних схем підсилення (металева обойма, бетонна сорочка) (вихідні дані – обгрунтування раціонального технічного рішення підсилення). Планувалося проведення розрахунків підсилених палями фундаментів і їх впливів на деформації основи від обвалів порожнин, існуючих каналів та штолень (на основі розробки конструктивних рішень фундаментів та конструкцій верхньої частини собору), розрахунки можливостей зміни гідродинамічних умов майданчика при відбудові собору і розрахунки стійкості схилів (на основі визначення коефіцієнту стійкості схилів).
  3. Дослідження взаємодії основ та несучих конструкцій собору при основному та особливому сполученнях навантажень . Планувалося виконання просторових розрахунків собору по допмаціям та міцності по комплексній схемі «основа»-«фундамент»-«елементи підсилення»-«верхня будова» (основі розробки раціональних конструктивних рішень та технології відбудови собору). В цьому розділи передбачалася оцінка взаємодії елементів системи, оцінка взаємного впливу елементів підсилення фундаментів та визначення їх сумісної роботи, дослідження ефективних конструктивних рішень з’єднання існуючої частини собору з новою, розрахунки НДС основи та конструкції собору на різних етапах навантаження та включення в роботу існуючих та нових конструкцій, розробка та розрахунки конструктивних заходів захисту для основного та особливих сполучень навантажень.
  4. Натурні та інструментальні стереження за деформаціями собору та оточуючої забудови при його відбудові виконавці інституту «Укроектреставрація», НДІБК, КДТУБА, Геологічний інститут КУ. Передбачалося спостереження за просторовою роботою собору під час відбудови (на основі отримання інформації для швидкого реагування та наукових досліджень) спостереження за взаємодією будівлі собору з основою, геодезичні спостереження за переміщеннями частини собору, спостереження за деформаціями стін, їх перетинами та місцями сполучення старого та нового мурування спостереження за деформаціями просторових конструкцій бань, покриття перекриття (склепіння, куполи, маківки основі даних інструментальних спостережень).
  5. Акустичні дослідження та натурні виміри – виконавці АТ «Київпроект», НДІБК. Передбачалася експериментальна оцінка акустичних характеристик голосників – резонаторів собору та розробка їх конструктивних рішень (конструктивні рішення голосників та рекомендації з їх розміщення), дослідження звукопоглинаючих властивостей облицювальних матеріалів внутрішніх поверхонь собору (рекомендації із застосування).
  6. Наукове супроводження конструктивних розробок на стадії робочої документації – виконавці інститут «Укрпроектреставрація», АТ «Київпроект», НДІБК, КДТУБА, ДТТЦ «Конрест», ІА НАН України. Воно включало оцінку несучої здатності конструкцій Успенського собору за результатами виконаних досліджень та розрахунків (оцінка запасу несучої здатності конструкцій собору для його відбудови), підбір армування та розробку рекомендацій з проектування несучих конструкцій собору (фундаменти-стіни на основі розрахункового обґрунтування конструктивних рішень собору, дослідження будівельних матеріалів на основі складеного атласу та колекції «Будівельні матеріали Успенського собору», конструкції стабілізації збережених пілонів та стін та їх сполучення з новими частинами перекриття, бані, металеві главки, та балки покриття, археологічні спостереження.
  7. Розробка технологій – виконавці інститут «Укрпроектреставрація», «Укртехбуд», ДНТЦ «Конрест».