Найімовірніше, автором проекту був арх. П. Нейолов, з яким Лавра уклала угоду в лютому 1753 та у березні 1754. Згідно з договором, П. Нейолов мав здійснювати нагляд за будівництвом у Києво-Печерському монастирі й «плани, фасади і профілі... створювати». Навесні 1754 на прохання Лаври ділянку для будівництва дзвіниці розширено за рахунок фортечного валу. Мурування споруди, згідно зі звітом «рядчика» будівельних робіт С. Ковніра, від фундаменту до завершення виконано 1754—55. Надалі до 1761, вірогідно, під керівництвом арх. В. Фрідеріче влаштовано баню з бляшаною покрівлею, споруду тиньковано й оздоблено. Позолочення бані здійснено в 1780-х рр. за архімандрита Зосими (Вальковича). Основні ремонтні роботи проводилися 1817, 1835—37, 1850—52, 1870, 1896, 1903—04. Під час ремонту 1850—52 під керівництвом арх. П. Спарро було повністю замінено дерев'яні конструкції дахової частини із збереженням первісних форм двозаломного верху і шпилів, баньку та маківку позолочено, баню пофарбовано мідянкою. У 1870-х рр. бані і шпилі пофарбовано в блакитний колір та декоровано позолоченими зірками, 1904 усі частини позолочено. Після реставрації 1957—62 під наглядом архітекторів Р. Бикової та М. Александрової (Говденко) дзвіниці повернено вигляд, якого вона набула 1904. Було повністю замінено дерев'яні конструкції дахової частини, бані і шпилі покрито міддю та позолочено. Реставровано ліплення, у медальйонах виявлено рештки живопису на металевих листах (худ. А. Марампольський, науковий керівник І. Дорофієнко) і здійснено пофарбування фасадів. 1974—90 проведено поточні ремонтно-реставраційні роботи. У 1990-х рр. повністю поновлено живопис у медальйонах і фільонках першого і другого ярусів, а також у прорізах вінцевих ліхтариків. Турботою доглядача Дальніх печер ієросхимонаха Тимофія за рахунок доброчинних пожертв у 18 ст. для дзвіниці було відлито три дзвони (вагою в 110, 50 і 25 пудів). Один із них, виготовлений в Тулі 1752, вагою понад 109 пудів, було піднято на Велику лаврську дзвіницю. Дзвін «буденний» 1791 розбився і був перелитий. За описом поч. 1920-х рр., на дзвіниці висіло сім дзвонів 18—19 ст. У вересні 1925 три дзвони викрадено. Тепер на дзвіниці шість нових невеликих дзвонів. З кін. 1925 дзвіницю включено до складу заповідника.

Двоярусна, цегляна, тинькована; білий архітектурний і ліплений декор виконано в техніці різьблення по сирому тиньку, відтінено бірюзовим тлом стін. Фасади і ліхтарі бань прикрашено живописними вставками (автентичні не збереглися, переписані заново). У плані квадратна, з наріжними контрфорсами і вісьмома (по два на кожному фасаді) пристінними пілонами (загальні габарити — 11,0 х 11,5 м). На першому ярусі по осі схід—захід розташовано проїзд, перекритий цегляним циліндричним склепінням, обабіч якого — вузькі приміщення з пласким перекриттям: з півночі — сторожка, з півдня — двомаршові дерев'яні сходи, що ведуть на другий (дзвоновий) ярус. Конструкції дахової частини дерев'яні, покриття з мідної бляхи позолочено. Вис. до даху — 19,0 м, заг. вис. з вінцевим хрестом — 42,6 м.

Вирішена у вишуканих формах бароко 2-ї пол. 18 ст. Стрімкий пірамідальний силует споруди формує двозаломний верх і наріжні восьмигранні шпилі з рипідами-сонцями. Верх складається з барокових, із перехватами, дванадцятигранних бань і глухих ліхтариків, які зменшуються з висотою. Виразну архітектурну пластику рівнозначно оформлених фасадів визначають ярусність загальної побудови й енергійні вертикальні членування, утворені наріжними контрфорсами і пілонами першого ярусу та 16 встановленими на них гладкоствольними колонами своєрідно інтерпретованого коринфського ордера. Нижній ярус, оброблений стрічковим рустом, прорізано півциркульними отворами проїзду і лучковими вікнами бічних фасадів, вище яких — невеликі овальні віконця. Площини над отворами та вікнами заповнено соковитим ліпленим декором вишуканого барокового рисунка в характерному українському народному трактуванні. Медальйони з живописом над арками проїзду за абрисом відповідають овальним вікнам на бічних фасадах, знизу — горельєфні постаті двох ангелів, зверху — зображення двоголового орла під трьома коронами. Цілком орнаментальний характер має оздоблення бічних фасадів, в яке органічно включено півкруглі надвіконні сандрики з плечиками, що спираються на бічні волюти. Розкріпований антаблемент нижнього ярусу прикрашено зубцями з китицями, смужками рослинного орнаменту та намиста, що нагадують іоніки.

Верхній дзвоновий ярус з чотирма півциркульними прорізами має чітко виявлену цокольну частину, що включає виступні п'єдестали колон: поодиноких, що фланкують отвори, та встановлених парами під наріжними шпилями. Колони підтримують антаблемент з великим, сильно розкріпованим карнизом. Цокольна частина, п'єдестали колон та бічні вертикальні площини наріжних контрфорсів оформлено фільонками з рослинним орнаментом, який застосовано також в оздобленні фриза. Осі отворів підкреслено медальйонами: круглим (у цоколі) та овальним (верхнім), у пишному обрамленні. Медальйони та фігурні фільонки в антревольтах аркових перемичок заповнено живописними композиціями на релігійні теми. Особливу цінність у пластичному вбранні споруди становить ліплений декор, де поряд з класичними формами (акант, волютоподібні закрутки) застосовано мотиви стилізованої місцевої флори — барвінку, квітів, ґрон винограду.

Дзвіниця на Дальніх печерах — шедевр архітектури доби бароко, одна з окрас Києво-Печерської лаври, яка разом з іншими її спорудами формує силует правого берега Дніпра.

1988 дзвіницю повернено діючому монастирю, використовується за первісним призначенням.