Князь Святополк ІІ Ізяславич (1050-1113), онук Ярослава Мудрого, замість старої дерев'яної церкви збудував кам'яну, прикрасив її мармуром, мозаїкою і дорогоцінними іконами. Церква св. Архистратига Михаїла була на той час єдиною в Києві, яка мала золоту баню і через це одержала назву Золотоверхої. Михайлівський собор збудовано з каміння і цегли-плінфи на вапняно-цем'яковому розчині технікою "мішаної кладки" з використанням голосників у пазухах склепінь. Стіни собору прикрашали мозаїки і фрески. Був одним з найбільших монастирів Стародавнього Києва.
Автором практично всіх мозаїк Михайлівського собору вважають давньоруського художника, ченця Києво-Печерського монастиря Алімпія. Найбільшою святинею стали мощі святої великомучениці Варвари, привезені до Києва дружиною князя Святополка - Варварою. В 1240 році його пограбували і частково знищили орди хана Батия.
Богдан Хмельницький своїм коштом відновив позолоту на центральній бані храму. 1718-го гетьман Петро Скоропадський влаштував у головній церкві новий іконостас. 1919-го церковні цінності конфісковані та пограбовані більшовиками, житлові приміщення монастиря стали гуртожитки. Монастир ліквідували. Фрески вивезли в Росію. 1934-го Михайлівський Золотоверхий собор, дзвіницю та частина інших споруд монастиря знесли. 1998-го Українська православна церква Київського патріархату відбудувала храм та відкрила його для вірян.
15 грудня 2018-го після Об'єднавчого собору українських православних церков, Михайлівський Золотоверхий монастир перейшов у підпорядкування Православної церкви України. Наступного дня митрополит Київський і всієї України Епіфаній відслужив першу літургію як предстоятель Православної церкви України.
