Вперше трапезна Софійського монастиря згадується в 1682 році. Трапезна того часу — це приміщення, яке об’єднувало монастирський зал, де обідала братія, та церкву в ім’я св. Федора Стратилата. Будівля спочатку була двоповерховою та дерев'яною. На першому поверсі розташовувалася монастирська їдальня, другий займали господарські приміщення. Під трапезною були великі підвали і підземні переходи до інших будівель. В XVII–XVIII століттях підземелля могли слугувати сховищем для монахів та городян від набігів ворога, а також складом монастирських запасів та цінностей. Більша частина підземель з часом була засипана та не досліджена. Під час пожежі наприкінці XVII століття верхня дерев’яна частина згоріла, однак збережені підвали та фундаменти першого поверху стали основою для подальшого будівництва.
Кам’яну двоповерхову трапезну Софійського монастиря з церквою Воскресіння Лазаря збудували з каменю в першій третині XVIII століття. Потім з південного заходу, з боку господарських Південних в’їзних воріт, прибудували приміщення для кухні. До підвалу був обладнаний вхід через тамбур, а на другий поверх вели сходи у вежі. Церква та сходова вежа отримали завершення в вигляді грушоподібних бань. Фасади будівлі прикрасили живописні вікна та ліпний квітковий орнамент. У вівтарній частині вікна виконали у вигляді чотирилисників. З боку кухні під трикутними класичними карнизами їх помістили в глибокі отвори. Зачиняються вони віконницями, що й зараз створює враження домашнього затишку. В середині XVIII століття трапезна постраждала від чергової пожежі і потребувала серйозного ремонту, під час якого було проведено реконструкцію. Участь в роботах брав архітектор Іван Григорович-Барський, він відбудував західний фронтон в стилі бароко.
У 1786 році Софійський монастир було закрито, і декілька десятиліть колишня трапезна використовувалась лише як церква. В 20-ті роки XIX століття за митрополита Євгена (Болховитинова) храм перебудували у зимню (теплу) церкву, яку освятили на честь Різдва Христового. Роботами керував міський архітектор Андрій Меленський. Тоді й виникла назва “Тепла Софія”, на відміну від холодного, не опалювального Софійського собору. Оскільки перебудова проходила в часи панування класицизму в архітектурі, трапезна набула деяких класичних рис, однак зберегла й елементи бароко. У 80-ті роки XIX століття при наступній перебудові архітектор Миколай Юргенс вніс значні зміни в планування. Були розібрані сходова вежа і тамбури у входів, перепланований внутрішній об’єм храму, старий іконостас замінено іншим — з домової церкви митрополичого будинку.
Трапезна церква Софії. 1900-ті роки
За радянської влади з 1929 року богослужіння в храмі було припинено, ікони та іконостас винесли, розписи, крім одиничних фрагментів вівтарної частини, знищили. Приміщення колишньої трапезної відвели під філіал Центральної наукової бібліотеки АН УССР. Пізніше Мала Софія ввійшла до комплексу заповідника “Софійський музей”, створеного в 1934 році.
У 1970-ті роки в Теплій Софії проводилися великі дослідницькі та реставраційно-ремонтні роботи. Тоді були частково відтворені первісні форми будівлі, відновлені кухня та тамбур, відкриті для огляду фрагменти старовинних фундаментів. Цікаво що груби в колишній трапезній зберігалися аж до 1956 року, коли було проведене центральне опалення.
Тепла Софія. 2000-ті роки
В наш час у Теплій Софії розташовуються виставкові зали Національного історико-культурного заповідника “Софія Київська”. В 2016 році адміністрація заповідника і Українська православна церква Київського патріархату підписали договір про спільне використання частини приміщень колишньої трапезної. Вранці та ввечері в Теплій Софії проходять богослужіння в церкві на честь благовірного князя Ярослава Мудрого, а с 10 до 17 години працюють музейні експозиції.