Споруда, де розташована церква, була побудована в 1839 р. під керівництвом командира київської інженерної команди І.Г.Дзічканця як келії для ченців. У 1872 р. на другому поверсі була облаштована і освячена церква "Всіх преподобних отців Печерських", що також мала назву "теплої церкви". Проект по розширенню теплої церкви при Ближніх печерах розробив військовий інженер О.Р.Ветрінський.

В 1960-1980-х роках у цьому приміщенні була розташована виставка, в експозиції якої розповідалось про історію лаврських печер.

У 2002 р. церкву було реконструйовано. Архітектурно-будівельні роботи очолював інок Макарій (Гречанюк). Рівненські іконописці під керівництвом Олега Боровика розписали церкву. Роботами по виготовленню різьбленого іконостаса, двох криласів, кіотів, престолу та жертовника керував архітектор Анатолій Бугринець. Освячення церкви відбулося 21 листопада 2002 р.

В наш час церква "Всіх преподобних отців Печерських" – діючий храм Свято-Успенської Києво-Печерської лаври. В ній зберігаються священні реліквії: список ікони Божої Матері Свенської (Печерської), виконаний у майстернях Києво-Печерської лаври в ХІХ ст. (у вівтарі храму); ікона Великомучениці Варвари з часткою її мощей, написана у другій половині ХІХ ст.; ковчег з часткою мощей Серафима Саровського; ікона преподобного Серафима Саровського з часткою його мощей; ікони Вседержителя та Божої Матері Чернігівської (Гефсиманської), що належали священномученику Володимиру (Богоявленському), митрополиту Київському і Галицькому та на його замовлення були написані в іконописній майстерні Києво-Печерської лаври у кінці ХІХ – на початку ХХ ст.; ковчег – мощевик, виготовлений у другій половині ХІХ ст., з частиною Древа Животворящого Хреста Господнього, частиною гроба св. апостола Андрія Первозванного та 40 частками мощей святих угодників; ікона Феодосія Чернігівського з часткою його мощей, написана у середині ХІХ ст. та пожертвувана у Лавру митрополитом Харківським та Богодухівським Никодимом.