Проект же Києво- Могилянської академії зроблений значно раніше і, ймовірно, належав російському архітектору Йосипу Старцеву, який будував протягом 1693-1696 років Богоявленську церкву у Братському монастирі. Цей проект відтворений викладачем Академії, відомим київським гравером Іваном Щирським. Гравюра (1698-1701), як свідчить напис на ній, подарована ректору Академії-Петру Калачинському в день його народження.
Згідно проекту, будівля планувалась двоповерховою, але через нестачу коштів, пов'язану з підготовкою до війни зі Швецією і/або заборогою Петром І будівництва кам'яних споруд по всій імперії, окрім Санкт Петербурга, будівля була збудована одно поверховою.
Будівля була прямокутною на три входи до сіней, які вели до шести навчальних класів.
1732-1740
У 1732 р. Рафаїл Заборовський звертається до синоду з проханням про необхідність розширення споруди та пропозицією надбудови двох поверхів Староакадемічного корпусу. Будівництво починається, але затримується через необхідність отримання дозволу синоду. В 1936 р. Р. Заборовський надсилає до синоду проект надбудови.
Проект надбудови Академії або "Абрис" Старого акдемічного корпусу, який Заборовський відіслав до Синоду. Шедель.1731р. оригінал в ЦДІАЛ,ф.796, оп.17,од.зб.9190.
До 1740 р.(включно) за проектом архітектора Й. Шеделя надбудовано другий поверх, який включав об’єм конгрегаційної зали з другим світлом, в результаті чого фасад на цій ділянці видавався триярусним. На другому поверсі тако розташовувалось два навчальні класи: філософський та теологічний.
Споруду перекривав високий дах із заломом. Зі східного боку другий ярус завершувався двоярусною банею церкви, восьмерик на четверику, перекритою високим куполом з люкарнами. З південного фасаду була влаштована галерея з відкритою аркадою зі спарених колон тосканського ордеру. Зв'язок між 1 та 2 поверхами відбувався через дерев`яні сходи в західній частині відкритої галереї. Під час надбудови великі арки першого поверху були підперті в шелизі прямокутними пілонами.
У XVIII ст. споруда практично не перебудовувалась. У 1790 році були проведені протиаварійні роботи на бані церкви.
1811-1820
1811 р.- будівля значно постраждала від пожежі, вигоріли всі дерев’яні конструкції, включаючи вікна, двері та підлогу.
1819 р.- за проектом А. Меленського, впритул до східного фасаду, була прибудована одноповерхова кам’яна кухня з підвалом.
1820 р. за участю архітектора А. Меленського була проведена реконструкція корпусу у стилі класицизму. При цьому було змінено форму даху основного об’єму та церкви.
Креслення А.Меленського 1811р.фонди КПДІКЗ.
1837 р. виникає необхідність переробок, пов’язаних із проходом учнів з першого поверху на другий. Раніше основною магістраллю, що з'єднувала два поверхи, були дерев’яні сходи, розташовані в західній частині галереї. Вони були відкриті і взимку; переходити на морозному повітрі було не особливо приємно. Тому будуються нові кам’яні сходи за проектом архітектора Г. Григоренка. Їх розміщують в глибині споруди (західні сіни), влаштовано «венеціанські» вікна в цьому ж приміщенні.
1841 (1858) р.- під керівництвом єпархіального архітектора П. Спарро був виконаний обмір Староакадемічного корпусу. На цьому кресленні зафіксовані усі ті зміни, які були внесені в споруду академії.
1860-1877
Через нестачу учбових площ та бібліотечних приміщень було прийнято рішення про закриття відкритих галерей першого та другого поверхів шляхом заповнення простору між колонами цегляними вставками.
1864 р. на Староакадемічному корпусі було виконано наступні будівельні роботи:
«- пробит свод западных сеней нижнего этажа и пол сеней между конгрегационным залом и бывшей богословской аудиторией (в 60-е годы
приемная библиотеки). Сделана главная лестница в библиотеку и конгрегационный зал.
- заделаны были наглухо все окна верхнего яруса на южной стороне, выходившие на открытую галерею. Оставлены только три двери, ведущие в церковь и в боковые, по сторонам конгрегационнного зала, комнаты.
- в связи с этим были сняты хоры в конгрегационном зале, пролёты между арками и колонками открытой галереи верхнего этажа были заложены кирпичем, с устройством окон на месте пролётов, вследствие чего верхняя галерея приняла вид коридора (треба звернути увагу на те, що 1877 р.було закладено й відкриту галерею першого поверху). Этот новообразованый коридор был разделён потолком на два яруса.
- и из чердачного помещения, между конгреационным залом и церковью, было устроено библиотечное отделение в виде двух больших, хотя и низких, комнат» /Тітов Х.В. Стара вища освіта на Україні кінця XVI - поч. XIX ст. К.1924./.
В перероблені таким чином приміщення верхнього поверху була перенесена академічна бібліотека, нижній поверх почали використовувати як
церковно - археологічний музей.
З 70-х років XIX ст. тут розміщувалась книгозбірня. Сформована у XVII-XVIIІ ст., вона вважалася найбільшою науковою бібліотекою Східної Європи, містила близько 158 тисяч томів, серед яких, зокрема – 2130 книг різними мовами із першої академічної книгозбірні Петра Могили. Значна частина бібліотеки залишилась у цих стінах і в радянські часи, і дала початок Всенародній бібліотеці України (нині Національна бібліотека України ім. В. Вернадського НАН України).
З 1872 року на першому поверсі будівлі (у восьми кімнатах) розташовувався
Церковно-археологічний музей при Київській духовній академії – перший академічний церковний музей України. На початок XX ст. музей накопичив близько 30 тисяч пам’яток духовної та матеріальної культури, серед яких – колекція давніх ікон V-XI століть з Синаю, Афону та Єрусалима, знамениті «Київські глаголичні листки» ( одна з найдавніших пам’яток старослов’янської писемності X ст.), давньоєгипетська мумія та інші артефакти.
1886 р. - архітектором В. Ніколаєвим було розроблено проект заміни перекриттів приміщень другого поверху (крім зали конгрегації та церкви) з дерев’яних на цегляні склепіннячка по металевим балкам. Ці перекриття збереглися до нашого часу. Споруді надано додаткової стійкості металевими стяжками. Крім того, архітектором В. Ніколаєвим, за його ж проектом, було реконструйовано опалення. Існуючі груби було замінено на повітряне калориферне опалення. У підвалах, що були вириті під сінями, було встановлено калорифери. Від них по горизонтальних, розташованих під підлогою, та вертикальних каналах, що їх було вирублено в стінах, тепле повітря потрапляло на обидва поверхи. Вхід до підвалів здійснювався знадвору. За проектом архітектора В. Ніколаєва, сходи до конгрегаційної зали були перероблені. Зовнішній вигляд зберігся до теперішнього часу. Вхід до церкви було оформлено у вигляді гранчастого тамбуру-сіней. Він не зберігся, був розібраний у 60-і роки минулого століття.
1914 - 1917 рр. - будівлю займали різні військові установи.
З 1923 (1919) року до 1991 року в будівлі розташовувалась Національна бібліотека України ім. В. Вернадського НАН України.
Під час другої Світової війни споруда зазнала руйнації. Була пошкоджена баня церкви, частина даху, декоративне вбрання фасадів.
1947 р. - виконано ремонт під керівництвом архітектора Н.С. Озерової. Споруду було відновлено у тому вигляді, який вона мала перед війною.
1958 р. - групою студентів КІБІ під керівництвом Ю. О. Нельговського та Є. В. Горбенко було проведено обміри споруди та натурні вишукування. За результатами досліджень було виконано графічну реконструкцію та
макет відновлення будівлі на період 1740 року.
1968 р. черговий ремонт під керівництвом архітектора Р. П. Бикової.
1980 р. інститутом “Укрпроектреставрація” було проведено архітектурно-археологічний обмір пам’ятки (архітектор В. П. Шевченко).
1994 - 95 рр. - по проекту інституту «Укрпроектреставрація», у значній частині приміщень першого поверху, виконані ремонтно - реставраційні
роботи по реставрації та пристосуванню під картинну галерею сучасного мистецтва (роботи фінансувалися фондом Дж. Сороса), включаючи пониження рівня підлоги до первісних позначок. Тоді ж розроблено документацію на першочергові роботи.
До початку реставрації 2017 року в будівлі розміщувались Наукова бібліотека, Докторська школа ім. родини Юхименків, науковий та управлінський архіви. Бібліотека НаУКМА добре відома в Україні та світі, зокрема своїм унікальним Фондом колекцій – 67 приватних книгозбірень українських вчених та діячів української діаспори зі США, Канади, Бразилії, Німеччини, Польщі та інших країн. Серед найвідоміших приватних колекцій, що органічно влилися у фонд НаУКМА, варто окремо відзначити книгозбори Марти Богачевської-Хомяк, Сергія Білоконя, В’ячеслава Брюховецького, Олега Зуєвського, Петра Одарченка, Дмитра Павличка, родини Стебельських. Окрасою бібліотеки є Фонд цінних та рідкісних видань, що становить понад 12.000 примірників, серед яких видання про історію Києво-Могилянської академії В. Аскоченського, Хв. Вовка, С. Голубєва, видання видатних діячів політичного та наукового життя України М. Грушевського, М. Драгоманова, Д. Чижевського, С. Єфремова, М. Туган-Барановського, В. Липинського, С. Сірополка та багатьох інших.
В 1990-2000-х роках було розроблено декілька комплектів проектної документації, але через відсутність коштів реставраційнй роботи не розпочинались. Незважаючи на неодноразові звернення НаУКМА і ряд розпоряджень КМУ і Президента України про необхідність фінансування, кошти виділено не було.
В 2012 році інститутом «УКРНДІПРОЕКТРЕСТАВРАЦІЯ» виконані комплексні наукові дослідження. Вже тоді стан пам'ятки визнано як незадовільний, передаварійний.
Маркування тріщин і незадовільного стану стін і покриття даху з дослідження 2012 р.
2016 - 2017 р. випущено проектну документацію по закріпленню мурування стін, ін'єктуванню тріщин, завершенню робіт по підсиленню основи фундаментів (розпочато 1992) та влаштуванню гідроізоляції по об`єкту. Розроблено і подано до розгляду державний інвестиційний проект "Реставрація Староакадемічного корпусу ансамблю Братського монастиря". Після прохедження процедури
громадського обговорення державної експертизи МОН, проект було розглянуто і підтримано міжвідомчою комісією з державних інвестиційних проектів
22 червня 2017 р.
В 2017 році було виконано першочергові роботи із закріплення мурування стін, ін'єктування тріщин, завершення робіт по підсиленню основи фундаментів. Одночасно з цим проведено додаткові обстеження будівлі, натурні дослідження живопису та розроблено проектну документацію "Стадія П" з Реставрації та пристосування будівлі.