Складається з п'яти споруд, розміщених на ділянці з похилим рельєфом. З них будинки № 20, 20-а – на червоній лінії забудови вулиці, інші – у середині садиби. Планувальне вирішення ділянки, продиктоване умовами перепаду рельєфу, відзначається затисненістю і ускладненістю, влаштуванням підпірних стін, приямків, внутрішніх проїздів. Житловий будинок № 20-б (найстаріший у садибі) споруджено 1873 за проектом військового інж.-капітана І. Запорожського на замовлення власника – штаб-ротмістра В. Іваненка. Будинки № 20 і 20-а зведено 1894 на замовлення Є. Карвовської за проектом арх. М. Гарденіна. Будинки № 20-в і 20-г архітектурної цінності не мають.
Житловий будинок (№ 20). У ряді забудови вулиці. Триповерховий на цокольному поверсі, цегляний, тинькований, у плані прямокутний, з двома квартирами на поверсі. Відкритий брандмауер звернений до скверу на Володимирському проїзді. Перекриття пласкі. Фасад має семидільну симетричну структуру, виявлену трьома ризалітами. Центральний ризаліт обрамлений здвоєними пілястрами й тричвертєвими колонками коринфського ордера, увінчаний трикутним фронтоном з ліпленою декоративною композицією з геральдичним гербом і маленькими здвоєними пілястрами іонічного ордера. Бічні ризаліти обрам лено канелюрованими пілястрами іонічного ордера, увінчано тридільним фронтоном з напівциркульним завершенням центральної частини, круглим вікном і мініатюрними пілястрами
План першого поверху (Вул. Мала Житомирська, 20а.)
коринфського ордера. Заглиблений вхід у центральному ризаліті оформлено здвоєними колонками тосканського ордера. Перший поверх рустований, другий декорований ліпленими лавровими вінками і здвоєними мініатюрними пілястрами тосканського ордера у простінках між прямокутними вікнами. Третій поверх оздоблено пласкими пілястрами коринфського ордера. Декор фасаду доповнюють ліплені гірлянди з мушлів і волюти в лиштвах верхніх вікон центрального ризаліту. Брандмауер оформлений пілястрами і напівколонками. Великий простір сходових кліток перекрито склепіннями, оздоблено пілонами тосканського ордера й колонами на першому поверсі, на другому – арками й великим вітражним вікном. Збереглися вхідні дерев'яні різьблені двері, ошатний вестибуль з канелюрованими пілонами, металеві ажурні огородження сходів.
Житловий будинок (№ 20-а). У ряді щільної периметральної забудови вулиці. Чотириповерховий (перший поверх цокольний), цегляний, тинькований, у плані Т-подібний, з чотирма квартирами на поверсі. Перекриття пласкі. Має симетричну п'ятидільну структуру фасаду, виявлену центральним та бічними ризалітами. Центральнии ризаліт акцентовано великими тричвертєвими колонами коринфського ордера по третьому–четвертому поверхах, завершено напівциркульним фронтоном з круглим горищним вікном. Зберігся восьмерик – основа втраченої бані. Бічні ризаліти виявлено подвійними пласкими пілястрами коринфського ордера. Меандровий пояс розділяє третій і четвертий поверхи. Лиштви вікон оздоблено замковим каменем, підвіконні фільонки заповнено різноманітним ліпленим орнаментом. Звиси карниза підтримуються декоративними консолями, між якими розміщено квадратні фільонки з рослинним орнаментом.
Прибуткові будинки № 20 і 20-а, вирішені у стилі історизму, відзначаються багатою пластикою фасадів і широким використанням елементів архітектури доби ренесансу.
Житловий будинок (№ 20-б). У глибині садиби, вздовж скверу, відокремлений від нього широким проходом і підпірною стіною, що оформлює перепад рельєфу і створює затишний простір подвір'я. Первісно двоповерховий, пізніше надбудований. Чотириповерховий, цегляний, тинькований, у плані прямокутний, з бічними ризалітами на дворовому фасаді. Односекційний, з двома квартирами на поверсі. Перекриття пласкі. Фасад, звернений до скверу, оформлений лаконічно. Має четверо вікон та два бічні замуровані прорізи. Центр акцентовано двома здвоєними вікнами. Всі прорізи оформлено обрамленням у стилі класицизм. Фасад, звернений на подвір'я, тридільний, ризаліти увінчують трикутні, оздоблені сухариками фронтони. У ризалітах влаштовано строєні вікна, центральні з яких на третьому і четвертому поверхах більші за розміром. Вікна з широким обрамленням, центральне вікно третього поверху – з напівциркульною фрамугою. Основна площина стіни за проектом мала три вікна, в натурі центральне вікно відсутнє. На третьому і четвертому поверхах – по два балкони. Центр фасаду підкреслено входом. Сходи тримаршові. Первісне опорядження інтер'єрів не збереглося.
Будинок має оригінальне і нетрадиційне архітектурне вирішення.
На поч. 20 ст. у квартирах на перших поверхах будинків № 20, 20-а містилося київське відділення Товариства поширення освіти серед євреїв у Росії. Засноване 1863 у Санкт-Петербурзі Товариство було найзначнішою культурно-просвітницькою організацією євреїв Російської імперії. Київське відділення діяло з 1903. Регіоном його діяльності був визначений Південно-Західний край (Київська, Подільська та Волинська губернії). Першим головою київського відділення був цукрозаводчик і меценат Лаз. Бродський, після його смерті (1904) – лікар і громадський діяч М.-Е. Мандельштамм, потім – меценат барон В. Гінцбург. Товариство обстоювало широке прилучення єврейської людності до суспільного життя у країні, відмову від ортодоксально-замкненої системи освіти. З цією метою утримувало своїм коштом початкові школи, організовувало лекції. З 1906 на вул. Малій Житомирській, 20 діяла бібліотека відділення, якою керував дослідник єврейських старожитностей Г. Барац. На 1913 фонд бібліотеки становив понад 10 тис. томів (тепер переважна її частина увійшла до колекції єврейської літератури Національної бібліотеки України ім. В. Вернадського НАНУ). У лекціях, організованих відділенням, брали участь письменник та фольклорист С. Анський (справж. – С. Раппопорт), ск. І. Гінцбург, сіоніст, майбутній депутат Установчих зборів Н. Сиркін. Загалом кількість членів Київського відділення перевищувала 700 осіб (за даними на 1909); з ним активно співпрацювали філантропи Л. Бродський та М. Гальперін, громадський діяч і публіцист Г. Гуревич, правник і громадський діяч А. Марголін та ін.
Під час 1-ї світової війни у частині приміщень, що їх раніше займало відділення, розташувався комітет Київського товариства для надання допомоги єврейському населенню, яке постраждало від воєнних дій. Діяльність єврейських громадських структур у будинку на вул. Малій Житомирській, 20 тривала до 1920.
У садибі також містилися в різний час магазин музичних інструментів «Гармонія», декоративна і шпалерна майстерні, з 1913 – кінотеатр «Веста».
1965 на фасаді буд. № 20 помилково встановлено меморіальну дошку про перебування тут письменника М. Лєскова (граніт, арх. В. Шевченко). Насправді письменник з 1849 до поч. 1850-х рр. мешкав на терені сучасної ділянки на вул. Малій Житомирській, 11 (її тогочасна забудова не збереглася) [754].