Пустынь находится в 9 км от центра Киева, вниз по течению Днепра, в урочище Китаево - долине, окруженной со всех сторон высотами (горами), так, что можно находиться буквально рядом с ней и не догадываться об этом... С востока её территории ограничена прудами и высокой горой, поросшей лесом, на которой расположено Китаевское городище. С юга и запада она окружена прудами и лесом на горе.
Китаевская пустынь, подчиненная Киево-Печерской лавре, основана в 16 в. В конце 1716 г. генерал-губернатор Киева Д. Голицын построил деревянную церковь во имя Сергея Радонежского, трапезную и кельи, которые в 1757 г. сгорели. В 1759 г. Синод дал разрешение на постройку новой, кирпичной церкви. Троицкая церковь построена архитектором С. Ковниром, окончена постройкой и освящена в 1767 г. В 1829-1937 г.г. архитектором И. Богдановым (вероятно, по проекту арх. А. Меленского) возведена надвратная кирпичная колокольня на расстоянии 50 м от западного входа в храм. Представляла собой четырехъярусное, завершенное высоким шпилем сооружение, в котором первый ярус был решен в виде прямоугольного двухэтажного объема, украшенного с запада и востока четырехколонными портиками дорического ордера с треугольными фронтонами. Два верхних, в плане круглых, яруса украшали колонны коринфского и композитного ордера. Колокольня завершалась луковичным позолоченным куполом, увенчанным высоким шпилем. Разобрана в 1932 г.
В 1830-х г.г. вдоль северо-западного края двора вместе с колокольней возведены прилегающие друг к другу одноэтажные кирпичные корпуса братской трапезной с теплой церковью Двенадцати апостолов, хлебные, кухни и нескольких келий, к востоку от Троицкой церкви - отдельный одноэтажный деревянно-кирпичный дом настоятеля пустыни с деревянной галереей на фасаде (перестроен). По проектам архитектора П. Спарро в 1843-1844 г.г. к югу от Троицкой церкви сооружен двухэтажный кирпичный братский корпус («старый дом»), в 1851-1852 г.г. - кирпичное ограждение комплекса с северо-западными экономическими воротами в виде арки (не сохранилась). В 1870-е г.г. северо-восточная сторона двора заперта цепью одноэтажных сооружений - бани и трех келейных корпусов (перестроены). Напротив юго-западной стороны Троицкой церкви по проекту инж. О. Середы в 1894 г. возведен двухэтажный кирпичный «новый дом», предназначавшийся для проживания старых священнослужителей. Вследствие этого застроенный со всех сторон «Главный Двор» пустыни получил форму неправильного шестиугольника. Со 2-й половины 19 в. в состав пустыни вошло основанное в монастырском саду отдельное хозяйственное подворье.
Пустынь создавалась как жилище для уединения монахов. В Китаеве проживало немало старцев-монахов, которые отмечались подвижничеством. Одни из них выбирали юродство - добровольный отказ от общепринятых норм поведения, другие - затворничество. Поэтому еще с 18 в. Китаевская пустынь снискала славу киевского Афона, стала местом паломничества, разрешение на посещение которого выдавала Киево-Печерская лавра. Летом число паломников достигало 3 тыс. человек. Каждый старец был духовником, имел много «духовных чад» из мирян и духовных лиц, посещавших его здесь без помех. Самыми известными из китаевских старцев были Досифей и Феофил, могилы которых находятся рядом с Троицкой церковью. Восстановлена традиция их почитания - здесь совершаются отправления-панихиды, к могилам святых стекаются многочисленные паломники. К северу от церкви сохранилась также часть кладбища (ликвидировано в 1960-х г.г.), где похоронены лаврские монахи, светские особы. Среди них - могилы известного деятеля Свято-Владимирского братства г. Бредихина; княгини Т. Горчаковой, монахини Киево-Флоровского монастыря (в монашестве - Анастасии) и др. В числе утраченных могил - склеп из двух камер, где покоились Иеросхимомонах, книготорговец Киево-Печерской лавры Иларион и известный Лаврский юродивый Ковалевский Иван Григорьевич (1807-1855), имевший прозвище «Босый»; погребение Вениамина (в миру - Базилевич Дмитрий Ильич; 1787-1873) - печатника и архитектора Киево-Печерской лавры, архимандрита Киево-Выдубицкого монастыря (1856-1867), автора полного «Киевского месяцеслова»; Епифания (1770-1828) - философа, богослова, проповедника, иеромонаха, руководителя Лаврской типографии (1814-1822). Несколько человек были похоронены в Троицкой церкви. В 1970-х г.г. возле с. Круглик было устроено новое кладбище Китаевской пустыни, рядом с которым возник скит Преображенская пустынь.
В 1920-х г.г. в пустыне находилась детская колония, часть сооружений использовалась сельскохозяйственными заведениями. В 1930 г. территория и здания переданы, основанному в это время, Всесоюзному исследовательскому институту плодового и ягодного хозяйства (с 1954 г. - украинский НИИ садоводства).
Во время Великой Отечественной войны все здания сильно пострадали. Позже здесь размещались Республиканский учебно-производственный комбинат пчеловодства и Украинский научно-исследовательский институт защиты растений (с 1956 г.). После реставрации Троицкой церкви (1992) и ремонта трапезной с кельями эти здания переданы Украинской православной церкви Московского патриархата.
«Свод памятников истории и культуры Украины». – М.: 1999 г., т. 1 (Киев), перевод с украинского.