Троїцька надбрамна церква – невелика, найдавніша будівля Києво-Печерської лаври, що збереглася. Затиснена між фортечними стінами і святково прикрашена – вона є ключем до скарбниці історії, що відкривається за воротами. Розташована церква у другому ярусі над головними вхідними воротами. Цей храм – фортифікаційна споруда в системі фортечних стін Києво-Печерського монастиря, пам’ятка архітектури початку ХІІ ст. Будівля майже квадратна, розміром 12 х 12,5 м. Основними будівельними матеріалами для неї слугували тонка прямокутна цегла-плінфа та дикий камінь. У давньоруські часи церква була прикрашена скромно, мала приблизно такий самий вигляд, як реконструкція надбрамної церкви Благовіщення, що над Золотими воротами.
Імовірний вид Троїцької надбрамної церкви. Реконструкція Ю. Асеєва
Давнє мурування виявили, коли наприкінці ХІХ ст. під час ремонту зняли тиньк. Зараз домонгольське мурування стін відкрите для перегляду на південній стіні храму з боку двору. Всередині, склепіння вівтаря було викладено не плінфою, а глечиками-голосниками на розчині. Це полегшувало конструкцію й створювало хорошу акустику. Точний час будівництва церкви встановити складно. За пізніми свідченнями, один із нащадків київського князя Ярослава Мудрого 1107 року постригся у ченці під іменем Микола й пожертвував своє багатство монастирю та на храм. Звідси і ведеться відлік віку храму – більше ніж 900 років. Є свідчення, що князь-інок був брамником та виконував інші прості обов’язки. Він похований на Ближніх печерах, а його мощі є нетлінними. Відомо також, що на початку ХІІ ст. верхня частина монастиря була обнесена потужною фортечною стіною заввишки шість і завтовшки два метри. В системі кам’яних стін були ворота, над якими височіла надбрамна церква. Зазвичай такі храми над воротами додатково слугували вартовими вежами, тому на першому ярусі по боках арки передбачалися приміщення для вартових.
У 30–40 рр. ХVІІІ ст. фасади Троїцького храму були пишно прикрашені в стилі бароко. Баня отримала грушеподібну форму з маківкою й ажурним хрестом, навколо бані встановили позолочені декоративні рипіди-віяла. Всередині храму є різьблений, дерев’яний позолочений ажурний іконостас, панікадило під банею на 16 свічок важить 664 кг. Підлога церкви встелена чавунними плитами. Один із головних шедеврів внутрішнього оздоблення – композиція Нікейського собору, присвяченого церковному зібранню в Нікеї в 325 році, на якому прийняли Символ віри, визначили час святкування Пасхи та затвердили інші канони.
Святі ворота Києво-Печерської лаври і Троїцька надбрамна церква. Рис. М. Сажина. 1846 рік
Найбільше в розписах Троїцької церкви вражають пейзажі: зі ставками, квітами, деревами, під покровом яких зображено рідкісних звірів і птахів тропічних країн. Загалом розпис включає більше 100 композицій, пов’язаних із релігійною темою свята Трійці. На початку ХХ ст. художник Іван Їжакевич, який багато працював у Лаврі, створив на підході до храму композиції, що зображають печерських святих Ближніх і Дальніх печер.
У православних храмах відсутня традиція сидіти. Але в Троїцькому храмі вздовж стін стояли дерев’яні розписні лавки з підлікітниками. Вони призначалися для хворих і монахів похилого віку, які через немічність не могли стояти. Адже зовсім поряд з Троїцькою надбрамною церквою був Микільський лікарняний монастир із хворими й каліками, які відвідували службу в Троїцькій надбрамній церкві.
Вважають, що тому, хто пройшов під Святими воротами, одразу ж відпускається половина гріхів. Що ж стосується традицій, то, за переказом, навіть найповажнішим особам потрібно входити через Святі ворота тільки пішки. Так і зараз: усі без винятку відвідувачі проходять ворота через невелику хвіртку.
Вид Троїцької церкви з боку Соборної площі. 1900-ті роки
Фасад Троїцької церкви з боку Соборної площі дуже гарний, хоч і розписаний дещо скромніше, ніж із зовнішнього боку, де покликаний вразити тих, хто заходить.