Залишки цих мурів виявлено під час археологічних розкопок у 1940-х роках (археолог В. Богусевич, архітктор Ю. Асєєв) у митрополичому саду, біля Свято-Троїцької надбрамної церкви, а також під час реставрації церкви св. Миколи Свято-Троїцького лікарняного монастиря (архітектор Є. Пламеницька). Товщина стін сягала 2,0 м, висота – 5,0-6,0 м. 

Під час монголо-татарської навали 1240 мури зруйновано. Час їх остаточної втрати невідомий. У 17 столітті монастир і частина розташованого на північному заході від нього печерського посаду були оточені дерев'яною огорожею. В 1670-80-х роках силами козаків гетьмана І. Самойловича навколо монастиря зведено земляні вали з частоколом. З ініціативи і коштом гетьмана І. Мазепи та за згодою російського царя Петра І замість них побудовано цегляні монастирські мури з вежами і брамами, що збереглися дотепер. На верхньому ярусі містилися дерев'яні бойові галереї на консольних балках, заведених у мурування на рівні бойових майданчиків. У місцях прилягання мурів до веж на рівні бойових ярусів було влаштовано виходи на консольні галереї, що оперізували вежі з напіль-ного боку. Масштабні будівельні роботи здійснено переважно українськими козаками під наглядом надісланих у Київ Петром І російських «майстрів кам'яних справ». Основний обсяг будівництва завершено 1701, коли ще не було зведено східні прясла. Ймовірно, автор проекту оборонних мурів і пов'язаних з ними споруд — архітектор Д. Аксамитов, який працював у Лаврі в кінці 17 – на початку 18 століття.
У 1-й чверті 18 століття оточену мурами територію Лаври включено до складу укріплень Києво-Печерської фортеці як її внутрішню цитадель. У кінці 18 століття мури втратили своє оборонне значення, було розібрано бойові галереї, зроблено вінцеві карнизи. Частину бійниць замуровано. В 19 століття над більшістю бойових майданчиків мурів зведено цегляні докладки з ухилом у бік двору, покрито, як і верх мурів, бляхою по дерев'яних кобилках і латах.
Як і всі споруди Лаври, мури пошкоджено в роки Великої Вітчизняної війни. 1959 на ділянці західного прясла оборонного муру між корпусами № 25 і 27 утворилися тріщини, мур почав просідати. Шурфом на глибині 7,0 м було виявлено розгалужену підземну галерею. Дослідження та укріплювальні роботи здійснено під наглядом головного геолога «Київпідзембуду» О. Голованя. 1969 проведено консерваційно-реставраційні роботи на окремих ділянках мурів (архітектори-реставратори М. Говденко – головний архітектор проекту, Р. Бикова, О. Годованюк, О. Давиденко, Г. Данилова,
А. Петрова, Л. Цяук, Л. Чекурда).
Монастирські мури у 18 столітті являли надійну оборонну споруду, що захищала монастир, територія якого має форму неправильного багатокутника. До системи оборони Лаври входили також мури навколо нижньої території (зведені у 19 столітті), брами і надбрамні храми, бойові вежі, комплекс підземних комунікацій зі сховищами, тайниками, «слухами» та пастками (вивчені частково). Головною є західна Свята брама зі Свято-Троїцькою церквою над нею. Прилеглі до наріжних частин її західного фасаду прясла стін (початок 18 століття) утворюють перед брамою невеликий у плані трапецієподібний курдонер, парадна значимість якого підкреслена монументальним живописом, виконаним на початку 20 століття. Над північною – Економічною (господарською) брамою – церква Всіх Святих; на північно-східному наріжжі – Північна вежа; на східному – Онуфріївська вежа; на південному – Південна (Годинникова) вежа; на південно-західному розі – вежа Іоанна Кущника. Не збереглися північно-західна (розібрана в кінці 19 століття) та південно-східна вежі. На місці останньої 1792-95 споруджено нижню браму. У кінці 19 століття вла-штовано північну і східну брами.
Загальна довжина мурів – 1190 м. Споруджені з цегли (30-31 х 15-16 х 5 та 28 х 15 х 5,5 см) на фундаментах неглибокого закладання з цегли і величезних валунів. Мають тришарову конструкцію: зовнішні площини викладено порядовою цегляною кладкою, внут-рішній шар — кам'яна забутовка. Товщина стін унизу – 2,5-3,0 м, на рівні бійниць -1,0-1,5 м. Висота – до 7,0 м. Вкриті двосхилим дахом з бляшаною покрівлею. У нижній потовщеній частині мурів – ряд розвантажувальних арок, які утворюють глибокі ніші на тильних фасадах. Своєрідно вирішено двоярусні бійниці, включені до спільних ніш – верхні півкруглі – для стрільби стоячи і для варти; нижні, маленькі квадратні – для стрільби з коліна. Особливої монументальності мурам надає нахил усередину напільних фасадних площин з цегляним валом на рівні переходу до вертикального бійничного ярусу. Напільні фасади тиньковано, побілено.
Оборонні мури – пам'ятка фортифікаційної архітектури кінця 17 – 19 століття зі своєрідно вирішеними архітектурними формами та конструкціями.