До 1780 на верхній території Лаври існувала оранжерея, стара на той час; замість неї планували спорудити нову за Нижньою брамою. В 19 столітті у митрополичому саду влаштовано оранжерею з дубовим каркасом. Сучасну збудовано під наглядом архітектора Є. Єрмакова на місці теплиці, спорудженої 1902. Пошкоджена 1942-43. Відбудована в 1950-і роки із заміною дубового каркаса на металевий.

Митрополичий сад займав площу 0,15 га. 1944 налічував 74 плодові дерева та значну кількість кущів. У кінці 1940-х років доповнювався новими насадженнями. Мав регулярне ортогональне розпланування.
Тригранний прямокутно-призматичний об'єм оранжереї утворено металевим рамним каркасом із заскленням схилу південної грані, глухою поверхнею садового муру, земною поверхнею, торцевими цегляними стінами. До східного торця прибудовано невеличкий цегляний у плані прямокутний об'єм, у південній стіні якого зроблено вхідний отвір. Опалення водяне, вентиляція природна.
Оранжерея – зразок господарських садових споруд монастиря початку 20 століття.
Використовується Національним Києво-Печерським історико-культурним заповідником за первісним призначенням.