Письменные источники говорят о том, что к концу XII века Киево-Печерский монастырь был окружен каменной стеной. В середине ХХ века и повторно в наше время это подтвердили археологи. Замеры показали, что от Троицкой надвратной церкви на север и юг уходили пятиметровой толщины стены высотой в два метра из кирпича-плинфы на растворе. Но во времена нашествия Батыя стены вокруг монастыря были разрушены, и позже его обнесли деревянной оградой. Во второй половине XVII века, учитывая опасность турецких войн и Северной войны со шведами, монастырь начали укреплять как крепость. Вначале насыпали земляные валы, а позже — при гетмане Мазепе — построили крепостные стены со сторожевыми башнями. Они получили следующие названия: башня Кущника, Часовая (Дзигарская), Онуфриевская, Малярная и Юго-Западная (ее разобрали в начале XIX века).
Башня Кущника. 1914 год
Башня Ивана Кущника находится недалеко от главного входа на территорию заповедника — Троицкой надвратной церкви. Башня хорошо видна снаружи, поскольку выступает на современную Лаврскую улицу напротив Цитадельной улицы, семью своими гранями. Только восьмая грань попадает в крепостные стены. На втором ярусе этой башни предполагалась при строительстве часовня во имя св. Ивана Кущника — небесного покровителя гетмана Мазепы. Хотя храм создан не был, название башни закрепилось. Снаружи сооружение выглядит двухъярусным, внутри же оно трехъярусное. Оцинкованная кровля выкрашена в зеленый цвет. Башню венчает декоративная позолоченная маковка с крестом. Внутрь с подворья монастыря ведут тяжелые металлические двери. Когда-то в башне были проделаны амбразуры для пушек и ружей. В случае военных действий из бойниц всех башен Лавры можно было вести фланкирующий (то есть вдоль стен) огонь.
Часовая башня. 1970-е годы
Часовая башня также построена на средства гетмана Ивана Мазепы. Часы с боем (дзигар) здесь действительно были еще в начале ХІХ века. В башне нет окон, что отвечает ее оборонительному назначению. На второй ярус можно было попасть с крепостных стен и боевых галерей. Свое военное значение башня со временем утратила и использовалась для хозяйственных целей. В 1920–1930-е годы из-за подвижек грунта постройка дала трещины. Тогда стены укрепили металлическими обручами, а в дальнейшем башню капитально отремонтировали. После недавней реставрации здесь открыли пилотную выставку, которая, вероятно, станет частью музея гетмана Ивана Мазепы. Одним из экспонатов выставки в Часовой башне стал уникальный предмет церковной утвари, подарок Мазепы Успенскому собору — звездица из позолоченного серебра с именем и фамилией дарителя. В отличие от традиционной звездицы, эта имеет не две, а три дужки, что напоминают о гербе гетмана, на котором изображена шестиугольная звезда. Сейчас посетителям заповедника разрешается проходить в отреставрированную Часовую башню. Раньше это не дозволялось, причем не только из-за состояния башни, но и потому, что она находится в Митрополичьем саду.
Онуфриевская башня. 1870-е годы
Онуфриевская юго-восточная башня — самая большая в системе крепостных стен Верхней лавры. Ее еще называют Палатной, или Мазепинской. Башня была построена на деньги Ивана Мазепы в 1689 году. Есть сведения, что гетман хотел быть в ней упокоенным как в родовой усыпальнице. Название связано с тем, что в башне находился престол в память Онуфрия Великого. Первый этаж сложен из кирпича на растворе, без окон. Над единственным входом, что характерно для крепостной башни, в большой нише над массивными металлическими дверями, вероятно, когда-то размещалась надвратная икона. Стены второго яруса украшены только карнизами и также не имеют окон. На верхнем ярусе граненая башня скромно украшена высокими узкими окнами с карнизами. Онуфриевскую башню когда-то венчал церковный купол, но в ХІХ веке он был снят. В плане сооружение представляет собой крест, что напоминает старинные украинские деревянные крещатые церкви. По ветвям креста башня покрыта двускатными крышами, украшена барочными фронтонами, сверху увенчана флюгером. В настоящее время проведены ремонтные работы по укреплению фундамента и сводов. После внутренней отделки в башне должен разместиться музей гетмана Ивана Мазепы, рассказывающий о личности гетмана и его эпохе. Здесь будут представлены предметы быта, оружие, церковная утварь, портретная галерея, иконы из собраний заповедника и частных коллекций.
Малярная башня. 1900-е годы
Северная Малярная башня находится недалеко от Всехсвятской церкви над Экономическими воротами. На втором ярусе башни размещалась художественная (малярная) мастерская, отсюда и возникло название. По сравнению с остальными эта башня довольно приземистая. Бойницы первого яруса находятся достаточно низко, а второго — почти под крышей. На башне есть фигурный шпиль и флюгер.
Башни Киево-Печерской лавры за свою историю так и не принимали участия в военных действиях, однако были грозными укреплениями в тылу, сдерживавшими планы врага. В войнах башням пришлось поучаствовать косвенно. Одна из них была повреждена во время артобстрелов в 1918 году, а в дни обороны Киева в годы Второй мировой войны неподалеку от крепостных стен над Днепром стояли советские противозенитные орудия. В настоящее время монастырские стены и башни Лавры — значительный памятник фортификации и истории более чем 300-летней давности продолжают исследовать и реставрировать.