Споруджена в стилі бароко за проектом арх. Б.-Ф. Растреллі на замовлення доньки Петра І російської імператриці Єлизавети на місці розібраної 1724 дерев'яної Хрестоздвиженської церкви. Задумана, як двірський храм для обслуговування імператорського почту з унікальним розташуванням на значній відстані від Марийського (Царського) палацу в Липках. Інженер і будівничий — І. Мічурін, керівник будівельних робіт— І. Власьєв. Відповідно до проекту двоповерхова будівля покоїв священика біля підніжжя церкви мала відігравати роль підпірної стіни узгір'я, на якому споруджувалася церква. В процесі будівельних робіт І. Мічурін здійснив ряд самостійних інженерних рішень, які ґрунтувалися на серйозних геологічних дослідженнях і були затверджені Б.-Ф, Растреллі. Внаслідок цього створено своєрідний стилобат храму, замість в'їзду на паперть у вигляді пандуса влаштовано сходи.
Підготовчі до будівництва роботи розпочато 1747. У липні 1748 І. Мічурін та І. Власьєв одержали ескізний проект Б.-Ф. Растреллі. З січня 1749 розпочато будівельні, з 1752 — опоряджувальні роботи на фасадах і в інтер'єрі храму, які в основному закінчено 1755. Але документи засвідчують, що повне завершення робіт затягнулося аж до 1762. Довгий час у зв'язку зі смертю замовниці церква стояла в запустінні. Освячена лише 1767.
У будівництві брали участь численні майстри різних фахів: каменярі Я. Бублик, Г. Горох, С. Ковнір, М, Новаківський; тинькарі під керівництвом П. Цега; різьбярі М. Алексєєв, П. Ржевський, М. Чвітка, Я, Шевлицький; столяри на чолі з М, Мантуровим; коваль П. Медведєв; золотарі І. Євстифеєв та Г. Стеценко. Іконостас, креслення до якого в натуральну величину виконав сам Растреллі, зроблено майстрами під керівництвом Я. Грота та И. Домаша і майстром-золотарем Ф. Лепренсом. Над виготовленням кафедри проповідника працювали X. Орейдах та Я. Цунфер. Основні живописні роботи виконували О. Антропов та І. Вишняков. Тильну частину іконостаса оформляли українські живописці І. Роменський, Г. Стеценко, І. Чайковський.
Документи, що збереглися від часів будівництва, дають змогу встановити, який вигляд мав храм після завершення робіт. Масивний прямокутник врізаного в пагорб стилобата — двоповерхових священицьких покоїв — підкреслював легкість ажурного силуету церкви. На паперть, до входу у храм, вели широкі парадні дерев'яні сходи, їхня легка витончена дерев'яна огорожа перетворювалась на огорожу паперті, зорово створюючи м'який перехід від важкої маси стилобата до відкритого простору паперті. На тлі безкрайнього блакитного неба, в біло- золотавому мереживі декору — бірюзово-білий об'єм церкви. Бірюза фасадів з білими вертикалями колон та пілястрів відтінялася малахітовою оправою дахів, центральної бані та верхівок наріжних бань, золоченими кулями маківок з різьбленими силуетами хрестів. Яскрава святкова архітектура була типовою для стилю бароко.
У 1771, пізніше у 1785—86 під час ремонту покрівлю основного об'єму з темно-зеленої полив'яної черепиці замінено на металеву. 1825—28 за проектом арх. А. Меленського через обмеженість коштів рельєфний золочений декор бань, укладений по фарбованій яр'ю — мідянкою та венеціанською зеленню — мідній покрівлі, замінено накладними золоченими зірками по «білій блясі». З 1830 до 1900 проведено ряд поточних і капітальних ремонтів, під час яких остаточно зникає весь золочений декор завершень, пропадає або нівечиться ліплення фасадів церкви та стилобата. Дерев'яну огорожу паперті та сходів замінено на іншу: цегляні стовпи з чавунними литими секціями, виконаними за проектом архітекторів П. Спарро та Л. Станзані. Замість цегляного покриття паперть викладено чавунними плитами. Дерев'яні конструкції бань замінено на металеві (при цьому не збережено первісну форму їхніх завершень).
1949—54 – проведено капітальний ремонт будівлі: відремонтовано конструкції дахів, ушкоджену кладку стін, замінено покрівлю дахів та покриття паперті; стилобат обладнано водогоном та каналізацією, біля його південної стіни уздовж сходів зведено одноповерхову прибудову (арх. М. Дьомін). Одночасно здійснено консервацію живопису церкви (керівник Ф. Демидчук).
1965—67 виконано чергові роботи з укріплення цегляної кладки фасадів стилобата, перекладання його підпірної стіни, ремонту покриття паперті, конструкцій даху та покрівлі церкви (автор проекту реставрації — арх. В. Корнєєва), а також продовжено консервацію живопису (керівник П. Войтко).
1974—87 здійснено повну реставрацію пам'ятки на підставі виявлених у графічному зібранні віденського музею «Альбертіна» копій авторських креслень Б.-Ф. Растреллі (авторська група реставраторів: арх. В. Корнєєва, мистецтвознавець М. Дегтярьов, інженери Б. Левандовська, А. Рожков). Розробці проекту передувала науково-дослідна архівна та натурна робота, якою з’ясовано невідомі факти в історії проектування, будівництва та існування храму, виявлено забуті прізвища численних майстрів — будівничих і опоряджувальників, встановлено дійсну хронологію перетворень зовнішнього вигляду будівлі й спростовано думку, що Б.-Ф. Растреллі зрадив своїй творчій манері й створив споруду зі скромним декором на основі місцевої київської традиції. Андріївська церква п'ятибанна, безстовпна, у плані хрещата, центрична за композицією. Чотири малі бані храму декоративні, встановлені на оздоблених колонами контрфорсах, розміщених між раменами хреста. Двоповерхові священицькі покої, які разом з фундаментами сягають висоти 15 м, утворюють стилобат, на якому міститься паперть. Матеріал підвалин — блоки пісковика, стін та склепінь — цегла. Декор фасадів: капітелі, картуші, медальйони, лиштви прорізів та ніш — чавунне золочене литво; сандрики та гірлянди — ліпні, тиньковані. Оформлення люкарен та завершень бань — золочена виколотка з міді. Споруда заввишки 60 м, завдовжки по осі схід — захід —31 м, північ — південь—20 м. Діаметр центральної бані—10 м. Піднесений на високий подіум об'єм розрахований на круговий огляд. Перший ярус церкви — корінфського ордера, другий — іонічного. Зібрані в пучки колони контрфорсів і фіксуючі кути просторового хреста розкріповані, пілястри встановлено на високих, майже триметрових цоколях. Стрункі вертикальні лінії ордера нижнього ярусу продовжено групами колон під легкими декоративними наріжними баньками, парними пілястрами в простінках підбанника центральної бані. Вертикальність загальних пропорцій храму посилено вишуканими абрисами барокових бань, увінчаних високими позолоченими хрестами з маківками. Центральну баню та стіни декоровано люкарнами в обрамленні пишного скульптурного орнаменту, на фронтонах розміщено картуші з вензелем імператриці. Пластично-образну виразність споруди значною мірою зумовлює поліхромний декор: білість колон, пілястрів, карнизів; позолота капітелей, картушів, гірлянд квітів; бірюза стін, зелень центральної бані.
Характерною ознакою інтер'єра храму є невеликий його об'єм та відсутність хорів, оскільки храм створювався як двірська церква, а також наявність нетрадиційних у православному храмі кафедри проповідника та поліхромних скульптур на іконостасі.
Внутрішнє опорядження церкви є прикладом нероздільного поєднання різних видів мистецтва: архітектури, ліплення, різьблення по дереву, скульптури і живопису, Ці складники, обумовлені стильовою логікою архітектури храму, взаємодоповнюючи один одного, утворюють цілісний ансамбль. Опоряджувальні роботи інтер'єра церкви велися одночасно з оздобленням її екстер'єра. За весну і літо 1752 було тиньковано стіни і виготовлено багато ліпних орнаментів. Виготовленням форм та відливанням їх займалися московські майстри М. Алексєєв, Іван-великий, Василь та Іван-менший Зиміни, М. Мантуров, П. Ржевський, а також українські різьбярі В. Клейцковський з Трипілля, М. Чвітка з Києва та Я. Шевлицький з Козельця.
На початку 1752 Петербурзькою канцелярією від будівництва було схвалено один із варіантів ескізу іконостаса, виконаний Б.-Ф. Растреллі на повну його висоту (21,5 м). З нього було знято паперові лекала, за якими майстер теслярських справ Я. Грот спорудив у Києві каркас.
Різьблені деталі для іконостаса, надпрестольної сіні, проповідницької кафедри і царського місця (не збереглося) виготовлялися у Петербурзі. Великий обсяг робіт виконали Й Домаш зі своїми помічниками. Він вирізьбив царські врата, раму для ікони «Спас Нерукотворний», дві рами з фронтонами для бічних дверей іконостаса, чотирьох ангелів на фронтонах його першого і другого ярусів, постаті двох ангелів, що підтримують кафедру проповідника, голівки херувимів на ній та надпрестольній сіні. Скульптурну групу «Розп'яття», що завершує іконостас, створив художник А. Карловський із помічниками. Різьбярське оздоблення надпрестольної сіні й кафедри виконували X. Орейдах та Я. Цунфер, деякі деталі для кафедри — Д. Устерс.
Влітку 1753 різьблені деталі було змонтовано у Києві. При спорудженні іконостаса, спроектованого як двоярусний, був добудований ще один ярус. У виготовленні деталей, яких не вистачало, брав участь майстер столярних справ М. Мантуров. Позолочення ліплених та різьблених деталей виконували І. Євстифеєв та Ф. Лепренс.
Для інтер'єра церкви були окремо написані на полотні живописні твори і вмонтовані в декоративні обрамлення. Сюжети та систему їхнього розташування було визначено в Синоді. Виконання живописних робіт покладалося на І. Вишнякова, який разом зі своїми учнями О. Бєльським, А. Єрошевським, П. Семеновим та І. Фірсовим за літо й осінь 1752 створив у Петербурзі 25 композицій для іконостаса (перевезені до Києва 1753). За стильовими ознаками до пензля Вишнякова відносять ікони «Цар царів», «Спас Нерукотворний», чотири ікони намісного ряду — «Богоматір з немовлям», «Ісус Христос», «Архангел Михаїл» та «Архангел Гавриїл». Для нагляду за живописними роботами та безпосередньої участі в них до Києва було послано О. Антропова з його учнем Ф. Корнєєвим. Працюючи разом з місцевими живописцями, Антропов за ескізами Вишнякова виконав твори в бані й на парусах споруди. Він написав також картини для добудованих частин іконостаса, зокрема зображення пророка Захарії, апостолів Петра і Андрія, а також «Дванадесяті свята». Антропов написав вісім композицій, розміщених на стіні та балюстраді кафедри. Йому належить виконана олійними фарбами по сухому тиньку картина «Андрій Первозванний на київських горах» на склепінні притвору церкви і «Таємна вечеря» (1754) в апсиді, мальована на полотні олією (обидві оздоблені позолоченими обрамленнями).
Шість композицій для зворотного боку іконостаса писали місцеві художники — киянин І. Роменський та О. Чайковський з Козельця. Зустрічаються відомості щодо причетності до живописних робіт та участі у них славетного українського гравера Г. Левицького-Носа та його сина Д. Левицького.
На західних стінах трансепта церкви розташовані дві великі картини історичного жанру, написані в 19 ст.: «Проповідь апостола Андрія» (1847) українського художника П. Бориспольця та «Вибір віри князем Володимиром», автором якої, ймовірно, є латиський живописець І. Егінк. Протягом існування та експлуатації храму не раз проводилися ремонтні і реставраційні роботи. В 1866—67 стіни, що мали світло-блакитний колір, було перефарбовано у білий, пілястри — під мармур. Тоді ж київський золотар С. Петруневич наново позолотив ліплені та різьблені деталі. В 1930-і рр. було проведено реставрацію живопису бані. Під час ремонтних робіт 1949—52 було відновлено втрачені фрагменти ліплення, стіни і склепіння пофарбовано олійною фарбою у два тони. В 1950-і рр. полотна демонтувалися для виконання робіт у реставраційній майстерні, де вони були дубльовані на нову основу. Чергові реставрації живопису проводилися наприкінці 1960-х рр. і 1979. Під час останньої реставрації 1992 були частково зняті численні записи, що спотворювали авторський живопис бані.
Реставраційні роботи в різний час здійснювалися під керівництвом А. Калиниченка, В. Бабюка, А. Остапчука, П. Войтко, І. Дорофієнко. Серед художників-реставраторів були А. Ачкасова, А. Беляй, Ф. Демидчук, Д. Капоріков, М. Кортіков, В. Минько, В. Назарова, Д. Невкритий, О. Плющ, С. Подкопаєв, В. Подкопаєва, С. Поліщук, В. Тарасов, Р. Юсім, І. Яковенко та ін.
Внутрішнє оздоблення Андріївської церкви обумовлене плануванням приміщення, що нагадує палацову залу єлизаветинської доби. Це планування визначається центричністю споруди. Конструктивні особливості внутрішнього простору, чітко поділеного на дві основні частини (стіни та баню), визначають характер оздоблення кожної з них. Сіро-блакитний колір приховує товщу масивних стін і наче розширює простір. На його тлі чітко виділяються білі поодинокі та спарені пілястри з іонічними капітелями, що несуть на собі профільований антаблемент. Останній, членуючи площину стін на два яруси, посилює їхню архітектонічну виразність. Водночас антаблемент активізує рух, утворений ритмом пілястрів уздовж периметра приміщення. Цей рух підкреслюється вибагливими ліпленими гірляндами, що звисають між волютами капітелей і вносять елемент динаміки. На рівні першого ярусу стін симетрично центральній осі розташовані вікна (по два у притворі, трансепті) та дві ніші в апсиді. Вони оздоблені профільованими лиштвами і ліпленням у вигляді короноподібного картуша, голівок херувимів та пальмових гілок. Над вікнами, нішами та вхідними дверима у другому ярусі стін над антаблементом влаштовано круглі люкарни, облямовані волютоподібними фронтонами із вписаними до них голівками херувимів. Другий ярус стін розчленовано пілястрами, що повторюють ритм пілястрів першого ярусу і з'єднуються тягами по склепінню і підпружних арках. Перехід від стін до підбанника позначено стрічкою антаблемента над підпружними арками. Місця його прилягання до арок заповнені ліпними голівками херувимів. На парусах на полотнах круглої форми розташовані живописні зображення чотирьох євангелістів.
Площина підбанника прорізана вісьмома вікнами з арковими завершеннями, увінчаними рослинним декором. Між вікнами — пілястри з корінфськими капітелями. Вони несуть профільований розкріпований антаблемент, що акцентує перехід до бані. Баня розчленована подвійними тягами на вісім трикутних сегментів, які своїми завершеннями сходяться до живописного медальйона із зображенням «Бога-Отця» («Савоафа»), облямованого подвійним ліпленим колом (діаметр медальйона — 161 см). Обидва кола (внутрішнє і зовнішнє) об'єднані декором рослинного характеру. Між здвоєними тягами звисають гірлянди, закріплені на зовнішньому колі декоративними елементами у вигляді черепашок. Біля підніжжя тяг, над антаблементом бані, розташовані картуші, увінчані пишними букетами. У нижній частині кожного із сегментів розміщено люкарни. Знизу вони пишно декоровані ліпленням у вигляді симетричних стулок черепашки, зверху увінчані голівками херувимів і пальмовими гілками з обох боків. Проріз кожної з люкарен оздоблено асиметричними орнаментальними прикрасами. Між люкарнами і медальйоном бані влаштовано рами у формі видовжених трапецій (висота — 195 см, ширина—67,5—145 см) із заокругленими, декорованими рокайлевими елементами нижніми кутами, зверху оздобленими черепашками і пальмовими гілками. У семи рамах зображено на полотні постаті архангелів Ієгудиїла, Уриїла, Михаїла, Салафіїла, Гавриїла, Варахиїла, Рафаїла, у восьмій — композиція «Лики херувимів». Ліплення зосереджене на площинах підбанного об'єму і увиразнює його панівне значення у внутрішньому просторі. Воно складається з характерних для бароко стилізованих черепашок різноманітних форм, листя аканта, квіткових гірлянд, волют, пальмових гілок, картушів, голівок херувимів. Світло, що крізь вікна і підбанник щедро заповнює підбанний простір, підсилює пишність позолоченого декору.
Одним із суттєвих складників інтер'єра церкви є триярусний іконостас, що розділяє внутрішній простір на вівтар і залу. Його конструктивну основу визначають поставлені на високі цоколі канелюровані пілястри корінфського ордера, що несуть розкріповані антаблементи, якими акцентується членування ярусів. Кожен з ярусів, об'єднаних єдиною ордерною системою, визначається своїми особливостями. Перший, поділений пілястрами на сім частин, архітектурним вирішенням і декоративним оздобленням узгоджений з розмірено величавим ритмом опорядження стін інтер'єра. У центральній частині іконостаса розташовано двостулкові царські врата, симетрично до них — двері жертовника і дияконника. Царські врата як головний елемент відокремлено розширенням і подовженням площі центральної частини, завершеної над розкріпованим антаблементом дугоподібним фронтоном та фланкованої спареними пілястрами. Чітким ритмам архітектурних ліній і площин відповідає характер плоского різьблення, що оздоблює царські врата, двері жертовника і дияконника та іконні рами ускладнених конфігурацій.
По мірі вивищення кожного з наступних ярусів форми оздоблення набирають більшої вибагливості, посилюється декоративна функція архітектурних елементів. Разом з тим оздоблення іконостаса стилістично споріднюється з оздобленням бані, у простір якої заходять верхні яруси. В другому, тридільному ярусі, з'являються масивні волюти, що поєднують його з нижнім і посилюють враження руху пілястрів догори. Крайні частини цоколю, які огинаються напівкруглими профільованими карнизами і де розміщені по два ангели, сприймаються як декоративні завершення бічних частин нижнього ярусу. Аналогічної функції набувають бічні частини третього ярусу, що мають конфігурацію двох волют, об'єднаних зверху профільованим дугоподібним карнизом, увінчаним різьбленим султаном. Чіткість вертикальних ритмів зберігають лише пілястри вивищеної центральної частини, завершеної дугоподібним карнизом. Волюто- і дугоподібні елементи, поступово нарощуючись, надають архітектурним конструкціям динамічності, узгодженості зі скульптурними зображеннями, головним з яких є «Розп'яття», що увінчує композицію іконостаса. Особливою пластичною вивершеністю відзначаються поліхромні постаті Марії та Іоанна обабіч «Розп'яття». Своїми вишуканими позами, лагідними рисами обличчя вони пом'якшують драматичний мотив композиції. Скульптурні зображення ангелів майстерно закомпоновано в різних місцях іконостаса. Над другим ярусом вони підтримують завершений короною і осяяний променями картуш із зображенням Всевидющого Ока. їхні постаті, посаджені по краях фронтону над царськими вратами, пожвавлюють площину, привносять легкий рух у центральну частину іконостаса. Постаті ангелочків, введені в обрамлення бічних картин над першим ярусом та розташовані над царськими вратами, нагадують маленьких безтурботних путті. В обрамленні ікон основне місце посідає пластичне різьблення, в якому переважають рослинні мотиви. Царські врата оздоблені двома декоративними арками, бічні двері — трикутними фронтонами. Врата вкриті легким ажурним різьбленням у вигляді рокайлевих елементів і мають шість живописних медальйонів (по три на кожній стулці). Типово рокальний за формою характер мають два верхніх медальйони. Композицію врат завершують масивні зображення голівок ангелів.
Позолочені та ліпні декоративні деталі добре виділяються на пурпуровому тлі іконостаса, що надає йому святкової урочистості та ошатності. Конструкція іконостаса обумовила відповідну до неї систему розташування живописних зображень. У цоколі першого ярусу — символи семи святих таїн та сюжет «Поставлений хрест на горах київських». У медальйонах царських врат — зображення Діви Марії та архангела Гавриїла з композиції «Благовіщення» і чотирьох євангелістів. Над вратами — «Спас Нерукотворний». У видовжених великих рамах розташовані ікони намісного ряду: праворуч від врат— «Ісус Христос», ліворуч — «Богоматір з немовлям», на дверях дияконника і жертовника — відповідно «Архангел Гавриїл» та «Архангел Михаїл», у крайніх частинах — «Апостол Петро» (ліворуч) і «Апостол Андрій» (праворуч). Невеликі ікони з циклу «Двунадесяті свята» розташовані у два ряди і розділені антаблементом. У центральній частині другого ярусу — композиція «Зішестя Святого Духа», у правій — в об'єднаних рамах різного розміру і конфігурації — «Іоанн Хреститель», над ним — «Воскресіння», відповідно у лівій — «Пророк Наум» і «Св. Захарія». У центрі третього ярусу — «Цар царів», в його цоколі — «Воскресіння Лазаря» та «В'їзд до Єрусалима», в бічних частинах — «Вознесіння» (ліворуч) та «Св. Єлизавета» (праворуч). Живопис на тильному боці іконостаса виконали живописці І. Чайковський та І. Роменський («Святкування ізраїльтянами першої пасхи», «Тайна причастя», «Манна небесна», «Жертвопринесення Авеля», «Першосвященик Аарон», «Поклоніння царів земних царю небесному»; остання композиція написана І. Чайковським (1755).
Напроти іконостаса, ліворуч, розташована кафедра проповідника. Вона має форму багатогранника, поставленого на декоративній підставці з постатями вирізьблених з дерева і позолочених ангелів. Легкість, з якою вони підтримують кафедру, створює ілюзію її невагомості. Цьому враженню сприяють її форми, опуклі знизу, білий колір і позолочені оздоби. Над кафедрою нависає різьблений балдахін з китицями і корона. Під балдахіном — картина «Зішестя Святого Духа на апостолів», зображення сяйва та голуба. На балюстраді кафедри містяться живописні композиції із зображенням Христа, що проповідує, святих Петра і Павла та сцени на теми євангельських притч. Живопис кафедри виконаний олійними фарбами на полотні й оздоблений позолоченим обрамленням, поєднаним з декоративними гірляндами.
Ансамбль живопису Андріївської церкви втілює вищі досягнення українського і російського мистецтва серед. 18 ст. Він увібрав бурхливу енергійність пластичних форм західноєвропейського бароко і зберіг зв'язок з місцевою традицією, що виявився у зацікавленні національним типажем. Зокрема, композиція «Цар царів», де зображено Бога-Отця в урочистій позі, за своїм ладом нагадує придворні портрети середини 18 ст. з їхньою величавістю, парсунною статичністю, орнаментальною ошатністю та декоративною вишуканістю. Певна схожість з портретом Єлизавети Петрівни роботи І. Вишнякова (1743) простежується в композиції «Богоматір з немовлям». Властиві для бароко контрапостні повороти постатей, що надають їм високої внутрішньої напруженості, використано О. Антроповим у характеристиці емоційного стану Андрія Первозванного, зображеного у притворі, Богоматері у «Зішесті Святого Духа» на кафедрі. Психологічною напруженістю позначений стан персонажів його картини «Таємна вечеря», які дещо нагадують український національний тип. Ці риси властиві образу Бога-Отця, зображеного в центрі бані, та архангелів в її сегментах.
Виразні постаті персонажів, їхній ошатний одяг, велика кількість побутових деталей, пейзажний супровід, елементи натюрморту, що вводяться до композицій, все це виражає життєстверджуючий характер, властивий мистецтву бароко. З творами, позначеними рисами цього стилю, певним чином споріднюються історичні картини 19 ст. академічного напряму в інтер'єрі церкви.
У вівтарній частині розташована надпрестольна сінь у вигляді ротонди з витими спареними колонами корінфського ордера, оповитими гірляндами квітів. На блакитному піднебессі сіні з золотими зірочками і галузками квітів — позолочене різьблене зображення голуба. Сінь прикрашають голівки херувимів, аналогічні — в оздобленні кафедри.
Для підлоги церкви 1753 з Москви були доставлені чавунні плити, але наприкінці літа того ж року металеву підлогу замінили на мармурову.
В 19 ст. підлогу та нижні частини стін було викладено сірим мармуром.
Андріївська церква — пам'ятка історії та культури світового значення. 1936 храм перетворено на музей, 1939 включено до складу Державного архітектурно-історичного заповідника «Софійський музей» (нині — Національний заповідник «Софія Київська»).
1794 у залі священицьких покоїв утримувався полонений царськими військами після поранення в бою Костюшко Тадеуш (1746—1817) — діяч польського національно-визвольного руху, обраний 1794 головою (диктатором) Польщі під час польського повстання. Звідси відправлений до Санкт-Петербурга.
У 1840-х рр. у цій залі проживав відомий київський подвижник Іван Расторгуєв, за прізвиськом «Босий» (помер 1849), який приймав тут прочан і калік і допомагав їм.
1896—1918 настоятелем Андріївської церкви був Титов Федір Іванович (1864—1935) — історик, книгознавець, протоієрей, доктор богослов'я. 1890 закінчив Київську духовну академію, викладав у ній церковну історію, з 1905 — професор, 1914—16 — редактор «Киевских епархиальньїх ведомостей». Автор численних праць з історії церкви, освіти, книгодрукування в Україні, про старожитності Києва. 1918 емігрував.
1918 Андріївську церкву передано парафії Української автокефальної православної церкви. Тут правили українською мовою у різний час протоієрей Василь Липківський (згодом митрополит УАПЦ), Нестор Шараївський (згодом архієпископ), Петро Тарнавський (згодом єпископ), диякон Олександр Дурдуківський. Восени 1925 Андріївську церкву передано радянською владою прорежимній Обновленській церкві.
Під час окупації Києва 1941—43 тут відбувалися відправи УАПЦ. 1942 у нижній церкві було хіротонізовано на єпископа Переяславського Мстислава (справж.— Степан Скрипник; 1898— 1993) — церковного і громадського діяча, племінника С. Петлюри. 1942 заарештований гестапо, з 1944 проживав за кордоном, митрополит УАПЦ, 1990 обраний на соборі в Канаді Патріархом Київським і всієї України-Русі, інтронізований 18 листопада 1990 у Києві. З 1992 у приміщеннях стилобата розміщуються Духовна академія і семінарія Української православної церкви Київського патріархату.
З 1995 здійснюється капітальний ремонт і реставрація церкви.
1998 на стилобаті встановлено бронзову меморіальну дошку з барельєфним портретом Патріарха Мстислава (ск. В. Щур).