З усіх боків територія монастиря оточена лісовими масивами. Вперше місцевість згадується як Лазарівщина в Іпатіївському літопису, де під роком 1113 міститься запис про смерть ігумені Лазаревого монастиря. Таким чином, літопис засвідчив, що вже в 12 ст. у Лазарівщині діяв жіночий монастир. Існує версія, що назва місцевості походить від імені благочестивого старця Лазаря, який тримав тут пасіку, тому місце звали ще Пасічним. Під 1471 згадується як володіння київського тіуна Ходики. Згодом — хут. Лазарівка. В 16 ст. місцевість належала Києво-Печерському монастирю, в 17—18 ст. — Києво-Софійській митрополичій кафедрі. За грамотою митрополита Київського Сильвестра (Косова), фільварок Лазарівщина перейшов у довічне володіння домовому митрополичому уряднику М. Шахравському. Відтоді в 17—18 ст. трапляється ще одна назва місцевості — Шахравщина. В царській грамоті 1700, даній митрополиту Київському Варлааму (Ясинському), було підтверджено права митрополитів Київських на різні земельні угіддя, зокрема на Лазарівщину. Після смерті М. Шахравського маєток перейшов у власність Софійського монастиря. Після проведеної 1786 царським урядом в Україні секуляризації цю територію передали в казенні володіння.

За єпархіальними статистичними відомостями, станом на 1800 Лазарівщина займала 142,6 га землі. З них: пасіка — 2 га, суходіл з березовим, дубовим і липовим лісом — 22,7 га, дороги, ставки і річка Лазарівка (тепер це маленький струмок) — 3,3 га.
Згідно з імператорським указом від 16 жовтня 1799, у Київській єпархії введено посаду вікарія, якому для побудови позаміського архієрейського будинку відводилось урочище Лазарівщина. Першим вікарієм Київської єпархії призначили архімандрита Спасо-Преображенського монастиря в м. Новгород-Сіверський Феофана (Шиянова). Саме він порушив клопотання про відведення землі для високої церковної особи. Згідно з указом казенної палати від 28 квітня 1802, Лазарівщину вилучили з казенного відомства і передали «як пасічне місце» вікарію Київської єпархії і настоятелю київського Свято-Михайлівського Золотоверхого монастиря єпископу Феофану (Шиянову). З його ім'ям та діяльністю пов'язана дальша історія Лазарівщини, яку можна поділити на кілька етапів. Перший з них — створення Феофанії — позаміської архієрейської резиденції. За участю єпископа Феофана (Шиянова) в Лазарівщині було споруджено і 23 серпня 1803 освячено митрополитом Київським Гавриїлом (Банулеско-Бодоні) церкву в пам'ять Чуда архістратига Михаїла в Колосах (не збереглася). 2004 поряд зведено нову трепезну. Храм був дерев'яний, на кам'яному фундаменті, покритий бляхою, стіни обкладені цеглою. З півдня прибудовані коридор, ризниця і чотири келії. Під вівтарем був льох. За участю єпископа також побудовано позаміський архієрейський будинок (1803; не зберігся), влаштовано пасіку на 800 вуликів, викопано два ставки, знайдено джерело з цілющою водою. 1803 митрополит Київський Гавриїл (Банулеско-Бодоні) благословив називати Лазарівщину Феофанією на честь єпископа Феофана (Шиянова). Після переведення 1807 єпископа на Полтавську кафедру розбудова Феофанії практично припинилася. 1835 єпископ Володимир (Алявдін) вчинив спробу влаштувати на хут. Феофанія пустельний скит, але вона не увінчалась успіхом.
Багато зробив для благоустрою Феофанії Інокентій (Борисов) — єпископ Чигиринський, настоятель Свято-Михайлівського Золотоверхого монастиря, вікарій Київської єпархії в 1836—41. У 1836, вважаючи місцевість подібною до Єрусалимського ландшафту, всім пагорбам, струмкам, ставкам і дорогам він дав назви святих євангельських місць. Відтоді в Феофанії є гори Фавор та Елеон, пагорби Синай і Хорив, потоки Кедрський і Силоамський та Йосафатова долина. До всіх цих мальовничих місць було прорублено просіки в лісі і встановлено альтанки на них. До нашого часу більшість сакральних назв втрачено, збереглося лише кілька: гора Фавор, де розташований собор великомученика і цілителя Пантелеймона, пагорб Синай, на якому стояв храм Всіх Святих (збереглися рештки церкви), Силоамський потік і Живоносне джерело — струмок з цілющою водою.
1838 єпископ Інокентій домігся виділення ще 43,3 га землі, після чого заг. пл. Феофанії досягла 186 га. 1836 і 1849 територію обкопали канавою (довж. — 5 км, шир. — 1,5 м, глибина — 1 м), яка збереглася до нашого часу і позначена на геодезичних картах.
Спочатку кількість ченців при архієрейському будинку-дачі не перевищувала шести осіб. 1861 єпископ Чигиринський Серафим (Аретинський) вирішив влаштувати в Феофанії чоловічий скит і доручив зробити це досвідченому старцю Воніфатію (Венгровському), який 25 років свого життя служив в армії, брав участь у війні Росії з наполеонівською Францією, був вахмістром 4-го уланського малоросійського полку. Взявши з собою двох ієромонахів, двох ієродияконів і трьох послушників, він оселився в Феофанії і почав розбудову обителі.
Під наглядом Воніфатія було збудовано дерев'яний корпус для ченців (1861; не зберігся); відремонтовано церкву (1861) і прикрашено її інтер'єр новим іконостасом; прибудовано до храму новий архієрейський будинок (1865; не зберігся); побудовано дерев'яну дзвіницю на три дзвони поряд із Свято-Михайлівською церквою (1863; не збереглася). 26 вересня 1866 вже в сані ігумена (з 1865) старець Воніфатій заклав у Феофанії цегляну церкву в ім'я Всіх Святих, 8 червня 1869 єпископ Чигиринський Порфирій (Успенський), ігумен Воніфатій і старша братія освятили другий храм скита (частково збереглися фундаменти і стіни).
1869 з боку західного фасаду збудували дерев'яну дзвіницю на п'ять дзвонів (зруйнована). Ігумен наглядав за спорудженням ще одного корпусу дерев'яних келій для братії та копанням колодязя (1869; не зберігся), побудовою каплиці над Живоносним джерелом (1869; не збереглася, на її фундаменті 1888 зведено нову каплицю), одноповерхового будинку трапезної з кухнею (1871; не збереглася). 1871 церкву і новий готель для прочан (не збереглися) обгородили дерев'яним парканом (довж. — 116 м).
27 грудня 1871 ігумен Воніфатій помер, напередодні передавши керування скитом ієросхимонаху Іринарху (Дороговцеву). За час 30-річного перебування керівником обителі за його участю обкладено цеглою всі дерев'яні будівлі, зведено багато житлових будинків і господарських споруд: архієрейський будинок (1873), хлібню (1874), кравецьку майстерню (1881), проскурню (1884), лазню (1887; збереглися фундамент і кілька стін), стайню (1900). Кілька разів перебудовано храми. Не збереглися споруджені за Іринарха (Дороговцева) взуттєва майстерня, келарська палата з льодовнею, триярусна дзвіниця (усі — 1885), столярна майстерня, будинок для хлопчиків-канонархів (обидві — 1895), іконно-книжкова лавка (1897), теслярська майстерня (1899). В'їзд в обитель 1890 прикрасила дерев'яна надбрамна церква наметової форми в ім'я Іверської ікони Божої Матері (зруйнована в 1930-х рр.).
Найцікавішою спорудою того часу був водогін. З найвище розташованих джерел — Тихонівського та Пантелеймонівського (каплиці над ними споруджено відповідно 1893 і 1895; не збереглися) — вода стікала в головну, розташовану нижче водойму — Живоносне джерело (каплицю над ним збудовано 1888; зберігся фундамент), і вже звідси самонапором піднімалася вгору, до т. зв. Великого джерела, над яким під наглядом ігумена Воніфатія (Венгровського) зведено каплицю. Пізніше до неї прибудували вівтар і влаштували тут третій храм Феофанії, всередині якого опинилося джерело. 28 вересня 1900 єпископ Уманський Сергій (Ланін) та схиігумен Іринарх (Дороговцев) освятили церкву в ім'я Володимирської ікони Божої Матері. Однобанний храм було зведено в стилі еклектика з використанням у декорі фасадів характерних форм українського бароко (оздоблення фасадів і форми вікон). Вона стояла на уступі гори і гармонійно вписувалась у мальовничий ландшафт Феофанії (знесена в 1960-х рр.; дотепер збереглися частково фундаменти).
13 липня 1901 за імператорським наказом Феофанію перетворено на чоловічий гуртожитний скит — невеликий монастир, де жили ченці переважно похилого віку, т. зв. старці. За порадами до них зверталися не лише прості смертні, а й аристократичні особи. Скит був приписаний до Свято-Михайлівського Золотоверхого монастиря. Фактично існував цілком незалежно, власним коштом, хоча офіційно настоятель Свято-Михайлівського Золотоверхого монастиря був одночасно настоятелем скиту, поточними справами останнього керував будівельник — начальник із своєї братії, якого призначав митрополит Київський і Галицький. Будівельнику допомагали скарбник, благочинний, ризничий і комірник, призначені настоятелем Свято-Михайлівського Золотоверхого монастиря. Після смерті схиігумена Іринарха 1905 обов'язки будівельника скиту Феофанія в 1905—06 виконував ієромонах Леонід (Яроцький), потім — ієромонах Софроній (Гаркуша), затверджений на посаді 1 травня 1914. На горі Фавор 1904—14 спорудили головний і найбільший храм обителі — собор великомученика і цілителя Пантелеймона, проект якого розробив київський єпархіальний арх. Є. Єрмаков. 10 травня 1914 за особливі заслуги в його побудові Софроній (Гаркуша) посвячений у сан ігумена. За його участю збудували також кузню і слюсарну майстерню (1908; не збереглися), цегляний готель для прочан (1909), двоповерховий дерев'яний готель для прочан (1913; не зберігся), склади для сіна та соломи і корівник (1913; не збереглися) та ін.
В Феофанії суворо дотримувалися запроваджених ще о. Воніфатієм традицій. Серед них — безперервне читання Псалтиря в храмі при відкритих навіть уночі дверях, який охороняв лише один сторож; одночасне й цілодобове горіння в ньому 40 лампад і доброзичливе ставлення до прочан. Слава обителі поширювалася, кожного року тут бувало понад 100 тис. віруючих. Всі вони знаходили в ній житло та їжу, що відпускалася безкоштовно з 11 год. ранку до 11 год. вечора. Деякі старці були блискучими проповідниками, зокрема ієромонах Леонід (Яроцький), який жив у Феофанії з одинадцяти років, протягом останньої чв. 19 ст. і поч. 20 ст. за власною ініціативою влаштовував повчання, часто просто неба. Імператорським наказом від 26 лютого 1915 Феофаніївському скиту надано статус самостійного гуртожитного Феофаніївського Свято-Пантелеймонівського монастиря, настоятеля якого мала обирати чернеча братія. Першим настоятелем став Софроній (Гаркуша), 27 серпня 1917 обрали ігумена Серапіона (Ременюка), який до цього був скарбником монастиря.
Указ Синоду (виданий одночасно з царським) визначав, що кількість братії може бути такою, яку «обитель спроможна утримувати власним коштом».
1879 у Феофанії проживало 46 ченців, 1896—70, 1900—91, 1914 — від 40 до 50 ченців і понад 100 послушників. Напередодні 1-ї світової війни в монастирі налічувалося понад 50 споруд різного призначення, в т. ч. сім храмів. У них зберігалося багато цінних ікон, зокрема Єрусалимська ікона Божої Матері, привезена прочанкою з Палестини. Образ їй передав в Єрусалимі святитель Феофан затвірник. Збереглася келія-печера цієї прочанки, яка наприкінці життя стала схимницею Олексією в Феофаніївському скиті.
На поч. 1920-х рр. за рішенням радянської влади на території монастиря розташували дитячий будинок, тут проживало ще бл. 50 ченців і черниць. Згодом на базі скиту було організовано птахо-молочний радгосп «Феофанія» Київського союзу робітничої кооперації. 1923 у ньому налічувалося 97 працівників. Рішенням секретаріату президії ВУЦВК від 15 вересня 1930 усі чотири церкви Феофанії закрито, монастирські приміщення передано союзу робітничої кооперації та його агрошколі.

З 1930-х рр. і до повоєнного часу усі храми монастиря, крім собору, та більшість споруд житлового і господарського призначення на жаль було зруйновано.

В часи Другої світової війни богослужіння в соборі великомученика і цілителя Пантелеймона було відновлено. Але незважаючи на це в ньому, як найвищій точці місцевості, поперемінно влаштовувалися спостережні пункти воюючих сторін, тому стіни храму були пошкоджені під час артилерійських обстрілів а верхи геть знищені.
Після ДСв собор передали АН УРСР, яка розмістила тут свої наукові підрозділи. Храм всередині перетворили на п'ятиповерхову споруду з численними приміщеннями. На території монастиря містилися в повоєнний час підрозділи Інституту механіки та Інституту енергетики АН УРСР. Завідувачем лабораторії обчислювальної техніки останнього був акад. С. Лебедев. Лабораторія займала колишній монастирський готель.
1990 частину Феофанії з напівзруйнованими будівлями монастиря передано Українській православній церкві, безпосередньо — київському Свято-Покровському монастирю для утворення нової жіночої обителі. Відтоді під керівництвом архімандрита Серафима (Дем'яніва) ведуться відновлювальні роботи. Практично повністю відновлено головний храм Феофанії — собор великомученика і цілителя Пантелеймона, готель для прочан (тепер головний адміністративний будинок). 
Облаштовано господарський двір з підсобними приміщеннями, побудовано теплий цегляний корівник, заасфальтовано дорогу, поставлено металеву огорожу, висаджено новий сад і відновлено пасіку. Знайдено залишки трьох цвинтарів, на яких у 19—20 ст. ховали ченців Феофаніївського скиту та київських монастирів, з 1907 — і деяких приватних осіб (з дозволу Київської консисторії).
Частина споруд, які входили до складу колишнього монастирського комплексу, використовується не за первісним призначенням.

На вул. Академіка Лебедева окрім всього розташовані:
№ 10 — архієрейський будинок, 1873 (навпроти готелю, одноповерховий, дерев'яний, тинькований, добудований; використовується як житловий);
№12 — архієрейська кухня, 1889 (навпроти готелю, будинок одноповерховий, дерев'яний, тинькований, перебудований, використовується як житловий), поряд розташований льох 2-ї пол. 19 ст.;
№ 18 — проскурня, 1884 (з північного заходу від собору, використовується як житловий будинок);
№ 25 — хлібня, 1874 (на південний схід від собору, будинок цегляний, двоповерховий);
№ 26 — кравецька майстерня з келіями, 1881 (на південний захід від собору; ймовірно в серед. 20 ст. перебудована і включена в об'єм двоповерхового цегляного житлового будинку, тепер житловий будинок);
№ 30 — келії, 2-а пол. 19 ст. (на південь від собору, будинок одноповерховий, дерев'яний, тинькований, використовується як житловий).
Збереглися також будинок садівника 19 ст., розташований на південь від озера, поблизу лісової дороги; кілька стін, фундамент і фрагменти підлоги цегляної монастирської лазні (1887) — з південно-західного боку собору, на схилі до струмка, поряд з кравецькою майстернею; рештки цегляних підпірних мурів 19 ст. — на південний захід та на захід від собору, збудовані для підтримки схилів вздовж дороги, на ділянці від келії на вул. Академіка Лебедева, 30 до монастирської лазні (у 20 ст. частково розібрані на будматеріал); стайня (на південь від собору, біля ставка, будинок одноповерховий, дерев'яний, тинькований); келія схимниці Олексії, 2-а пол. 19 ст. (на південний захід від собору, біля проскурні, в схилі гори, портал входу цегляний).
24 квітня 2002 Святійший Синод Української православної церкви ухвалив рішення про надання скиту Феофанія самостійності, з возведениям ігумені з числа сестер. Першою ігуменею стала 9 червня 2002 Єлисавета (Андреева), благочинною — Рипсімія (Сторчева). В обителі проживає понад 70 сестер. Тепер — Свято-Пантелеймонівський жіночий монастир Української православної церкви.