Впервые трапезная Софийская монастыря упоминается в 1682 году. Трапезная того времени — помещение, объединявшее монастырский зал, где обедала братия, и церковь во имя св. Федора Стратилата. Здание изначально было двухэтажным деревянным. В первом этаже располагалась монастырская столовая, второй занимали хозяйственные помещения. Под трапезной находились большие подвалы и подземные переходы к другим постройкам. В XVII–XVIII веках подземелья могли служить убежищем для монахов и горожан от набегов неприятеля, а также хранилищем монастырских запасов и ценностей. Большая часть подземелий со временем была засыпана и не исследована. Во время пожара в конце XVII века верхняя деревянная часть сгорела, но сохранившиеся подвалы и фундаменты первого этажа стали основой для дальнейшей постройки.
Каменную двухэтажную трапезную Софийского монастыря с церковью Воскресения Лазаря возвели из камня в первой трети XVIII века. Затем с юго-запада, со стороны хозяйственных Южных въездных ворот, пристроили помещение для кухни. В подвал был оборудован вход через тамбур, а на второй этаж вела лестница в башне. Церковь и лестничная башня получили завершения в виде грушевидных куполов. Фасады здания украсили живописные окна и лепной цветочной орнамент. В алтарной части окна выполнили в виде четырехлистников. Со стороны кухни под треугольными классическими карнизами их поместили в глубокие проемы. Они закрываются ставнями, что и сейчас создает впечатление домашнего уюта. В середине XVIII века трапезная пострадала от очередного пожара и потребовала серьезного ремонта, во время которого была произведена и реконструкция. Участие в работах принимал архитектор Иван Григорович-Барский, отстроивший западный фронтон в стиле барокко.
В 1786 году Софийский монастырь был закрыт, и несколько десятилетий бывшая трапезная использовалась только как церковь. В 20-е годы XIX века при митрополите Евгении (Болховитинове) храм перестроили в зимнюю (теплую) церковь, которую освятили в честь Рождества Христова. Работами руководил городской архитектор Андрей Меленский. Тогда и появилось название "Теплая София", в отличие от холодного, не отапливаемого Софийского собора. Поскольку перестройка происходила во времена, когда в архитектуре господствовал классицизм, трапезная приобрела некоторые классицистические черты, но сохранила и элементы барокко. В 80-е годы XIX века при следующей перестройке архитектор Николай Юргенс внес большие изменения в планировку. Были разобраны лестничная башня и тамбуры у входов, перепланирован внутренний объем храма, старый иконостас заменен другим — из домовой церкви митрополичьего дома.
Трапезная церковь Софии. 1900-е годы
При советской власти с 1929 года богослужение в храме прекратилось, иконы и иконостас вынесли, росписи, кроме единичных фрагментов в алтарной части, уничтожили. Помещения бывшей трапезной отвели под филиал Центральной научной библиотеки АН УССР. Позже Малая София вошла в комплекс заповедника "Софийский музей", созданного в 1934 году.
В 1970-е годы в Теплой Софии проводились большие исследовательские и реставрационно-ремонтные работы. Тогда были частично восстановлены первоначальные формы постройки, воссозданы кухня и тамбур, открыты для осмотра фрагменты старинных фундаментов. Интересно, что печи в бывшей трапезной сохранялись вплоть до 1956 года, когда было проведено центральное отопление.
Теплая София. 2000-е годы
В настоящее время в Теплой Софии находятся выставочные залы Национального историко-культурного заповедника "София Киевская". В 2016 году администрация заповедника и Украинская православная церковь Киевского патриархата подписали договор о совместном использовании части помещений бывшей трапезной. Утром и вечером в Теплой Софии проходят богослужения в церкви в честь благоверного князя Ярослава Мудрого, а с 10 до 17 часов работают музейные экспозиции.