Решение о создании исторической библиотеки было принято Советом народных комиссаров УССР в 1939 году. Место выбрали на территории Музейного городка, в который тогда превратили Киево-Печерскую лавру. Для организации работы в новое учреждение направили выпускников исторического факультета Киевского университета. На первом этапе в их задачу входило составление единого универсального описания книг, журнальных и газетных статей, составление библиографии в области исторических наук. Основу книжного и документального собрания составили частные коллекции известного церковного деятеля митрополита Киевского и Галицкого Флавиана (Городецкого) и киевского купца-библиофила Маклакова, а также издания типографий Киево-Печерской и Почаевской лавр и Львовского братства.
Корпус № 5 Музейного городка "Киево-Печерская лавра" — первое помещение библиотеки
Незадолго до оккупации Киева нацистами часть книг перевезли в Харьков. Но многие бесценные раритеты остались в Киеве. Помещение книгохранилища было сильно повреждено во время взрыва Успенского собора. Книжное собрание нацисты разграбили, фактически библиотека была уничтожена и прекратила свое существование. В общей сложности погибло 533 тысячи книг стоимостью более 5 миллионов рублей. По определению специалистов, коллекция старопечатных изданий Исторической библиотеки была одной из самых дорогих потерь украинской культуры в годы Второй мировой войны.
Печальную историю имеет уникальная библиотека Флавиана. В 1907 году митрополит решил передать свое богатое собрание Киево-Печерской лавре. Для этого в 1914 году было построено отдельное двухэтажное отапливаемое помещение с читальным залом. В 1910 году Флавиан собственноручно систематизировал фонд и составил каталог, который отдельным изданием в 700 страниц был отпечатан в лаврской типографии. В 1921 году большевики национализировали библиотеку и передали Всеукраинской академии наук. Правда, при этом она осталась на территории бывшей Лавры и позже была передана созданному там Антирелигиозному музею, а оттуда — Исторической библиотеке. Во время оккупации немцы сначала вывезли ее как особо ценное собрание в Оперативный штаб Розенберга, а потом — в Берлин. Тогда, собственно, библиотека Флавиана и перестала существовать как цельная высокоценная коллекция. Сохранилась незначительная часть неописанных книг, остававшихся в Киеве, кое-что удалось вернуть из Германии в 1947–1948 годах. Еще 81 книгу передали Украине из библиотек ФРГ лишь во второй половине 1990-х годов. Сейчас небольшое количество книг хранится в НИБУ, отдельные экземпляры — в других библиотеках, некоторые попали в частные собрания, а судьба других вообще неизвестна.
После войны работа Исторической библиотеки была возобновлена в 1946 году, фонды пришлось собирать почти "с нуля". Из Германии удалось возвратить лишь 21 тысячу томов, 5 тысяч передали разные библиотеки. К концу года фонды составили 90 тысяч единиц, и библиотека получила временное пристанище в Киевском историческом музее на улице Владимирской, 2. Но обслуживание читателей удалось возобновить только в 1952 году, когда часть книг разместили в здании Киевского планетария. Сейчас это возращенный верующим Александровский костел на Трехсвятительской улице. Там же оборудовали небольшой читальный зал на 60 мест. Остальные фонды, состоявшие уже из 200 тысяч единиц, были законсервированы и недоступны читателям. Они хранились в неприспособленном складском помещении лаврской колокольни. На протяжении почти 20 лет библиотека понемногу "обрастала" новыми помещениями. В 1955 году получила для размещения фондов и оборудования читального зала на 200 мест корпус № 7 музея-заповедника "Киево-Печерская лавра", в 1960 году — корпус под книгохранилище. Лишь в 1970 году учреждение прочно обосновалось на своем нынешнем месте, в корпусе № 24.
Коллекция Библий разных лет издания из фондов НИБУ
Самые интересные раритетные издания находятся в библиотеке в отделе старопечатных, редких и ценных книг, созданном в 1964 году. Сегодня его фонд уже превышает 23 тысячи ценных документов. Большое научное и культурно-историческое значение имеет коллекция книг кириллической печати — это около 800 экземпляров памятников старославянской письменности. Большую часть коллекции составляют книги религиозного содержания. Среди них ранние издания типографии Киево-Печерской Лавры Анфологион 1619 года, Книга о вере 1620 года, Патерик Киево-Печерский 1661 года, все три издания первого учебника по отечественной истории Синопсис 1674, 1678, 1680 годов. Гордость коллекции — знаменитые острожские издания Новый завет с Псалтырь 1580 года и Библия 1581 года. В коллекции книг гражданской печати собраны книги, вышедшие за период с 1708 по 1825 годы.
Раритетные издания из собрания НИБУ
Собрание прижизненных изданий произведений классиков украинской и русской литературы включает произведения Николая Гоголя с автографом автора, Ивана Котляревского, Михаила Коцюбинского, Ивана Франко и многие другие. Замечательна также коллекция изданий по искусствоведению: роскошно оформленные альбомы и монографии выдающихся искусствоведов XIX–ХХ веков.
Историческая библиотека Украины, в 2009 году получившая статус Национальной, хорошо известна как центр культуры. Кроме традиционных библиотечных мероприятий, здесь проходят различные творческие акции, мастер-классы, презентации книг и проектов.