Трапезна палата з церквою – наймолодший храм Києво-Печерського монастиря. Будівництво трапезних при монастирях було викликане вимогами Студійського статуту щодо спільного харчування ченців. Недалеко від того місця, де стоїть сучасна споруда, у 1108 р. було вимуровано монастирську Трапезну. Про її архітектуру нічого не відомо. Літопис повідомляє, що під час землетрусу 1230 року вона зазнала значних пошкоджень. Подальша доля цієї будови невідома. І тільки у 1684 р. коштом київського міщанина Михайла Максимовича у Лаврі почали зводити нову кам'яну Трапезну. Будівництво її було закінчено у 1694 р. Пошкоджена пожежею у 1718 р., Трапезна вимагала ремонту. Після відновлювальних робіт будівля набула типових для українського бароко рис і гармонійно доповнила архітектурний ансамбль монастиря. У 1720 р. вона була прикрашена настінними розписами. У 1862 р. над палатою побудували другий поверх з житловими приміщеннями дляпослушників, які працювали у братській трапезній та кухні. У липні 1893 р. Духовний собор прийняв рішення про знищення старої будівлі. Проект нової Трапезної склав архітектор В.Ніколаєв. Будівництво розпочали у 1895 р. Споруда мала характерну для її функціонального призначення композицію – велике приміщення та прилегла до нього церква, які збереглися до наших днів без істотних змін. Церква нагадує давні храми Візантії. Вона являє собою велику двоповерхову восьмикутну споруду, перекриту величезною сферичноюбанею діаметром близько 20 метрів. Легкості світловому барабанові надають аркоподібні віконні отвори. У східній частині розташована вівтарна апсида. Фасади церкви декоровані складним візерунком, викладеним цеглою, підмурок церкви прикрашений рустом, а площини стін арковими, з'єднаними по-троє віконними отворами.

В оздоблені як палати, так і церкви використані орнаментальні рельєфи, вкриті поліхромним розписом. Фриз прикрашений ліпними розетками. Підлогу в церкві виклали металевими плитами, а на солеї – мармуровими. Нова Трапезна церква була освячена в ім'я преподобних Антонія та Феодосія 13 серпня 1895 р.

У 1903 р. на замовлення Духовного собору Лаври відомий російський архітектор О.Щусєв зробив розбивку стін під живопис.

Всі храмові композиції об'єднані орнаментальними розписами.

Орнаментальні мотиви використані також в оформленні закліросних кіотів.

Виконаний у формі невисокої передвівтарної огорожі іконостас, відкриває всю красу вівтарної конхи храму.

Інтер'єр церкви доповнює бронзове посріблене панікадило вагою 1200 кг.

У Трапезному храмі на честь преподобних Антонія і Феодосія Печерських за лівим криласом знаходиться ікона апостола Андрія Первозванного з часткою мощів святого. Вона була написана в середині 90-х років ХХ ст. на замовлення ризниці Лаври. Пам'ять апостола Андрія Первозванного відзначається 30 листопада/13 грудня.

У Трапезній церкві зберігається один із давніх списків ікони Успіння Богородиці. За традицією, кожної середи перед літургією проходить служба Успінню Пресвятої Богородиці з акафістом.

З численних поховань, що знаходилися навколо церкви, до нашого часу залишилися лише поховання генерального судді Війська Запорозького В.Кочубея, полтавського полковника І.Іскри, полковника донського козацького війська Ф.Флорова. Поруч відновлена могила прем'єр-міністра царського уряду Петра Аркадійовича Столипіна, похованого у 1911 р.

У 1941 р. Трапезна постраждала під час вибуху Успенського собору. Ремонтно-реставраційні роботи на фасадах були в цілому закінчені 1956 р., відновлення інтер'єру велось впродовж 1976-80 років.

З 1990 р. у храмі регулярно правиться служба Божа. З 1992 р. він є кафедральним собором Києва (УПЦ).