Расположенная возле юго-западного края дворцового двора киевских правителей, церковь св. Василия стояла на краю средневекового города, вблизи оборонительных стен, и служила за великокняжескую дворцовую церковь. Одна из последних церквей, строящихся в средневековом Киеве по византийским традициям, она была относительно невелика. Построенная с тремя нефами и одним куполом, она имела детали романского стиля, типичные для второй половины двенадцатого века, однако в целом выглядела просто и строго. Церковь св. Василия выдержала нападение татар в ХІІІ веке, но в последующие годы пришла в упадок, потому стояла без надобности и ухода. Митрополит Петр Могила отдал эту церковь, которой владели тогда унияты, Братскому монастырю, её отстроили и посвятили св. Василию Великому, Григорию Богослову и Иоанну Златоусту — Трем Святителям, откуда и пошло название Трехсвятительская.

В времена боев за Киев во время восстания гетмана Ивана Выговского против Москвы в 1658—1660 годах Трехсвятительская церковь сильно пострадала от обстрела пушками; её начал ремонтировать митрополит Варлам Ясинский в 1690-е годы, а закончил восстановление Генеральный судья Василий Кочубей 1707 году. При этом забрали два из первоначальных четырех столбов и добавили новый шестиугольный нартекс с барокковым фронтоном наверху. Барокковый купол нового здания, которое элегантно вирисовывалась на фоне неба, был виден на Подоле отовсюду. Полсотни лет позже Войско Запорожское поставило за свой счет небольшую часовню — пристройку к южной стене церкви 1 новый иконостас в стиле рококо. Этот иконостас из резного и золоченого дерева очень эффектно выделялся на вишнево-красном фоне и считался одним из лучших произведений в стиле рококо в Киеве.

Трехсвятительская церковь была разобрана летом 1934—1935 годов, в процессе подготовки к предстоящему распланированию Правительственного центра. Согласно законам Советской Украины, принятыми 16 июня 1926 года, уничтожить её могли только с разрешения Народного Комисариата Образования Украинской ССР. Серьёзного археологического исследования этой церкви перед её разрушением не проводили. После разрушения, рядом с тем местом, где она стояла, построили огромное сооружение — один из двух домов будущего Правительственного центра (с весны 1936 года и до осени 1938 года). Этот дом, который проектировал ленинградский архитектор И.Г. Лангбард для Совета Народных Комиссаров УССР теперь содержит административные учреждения Киевской области. Второго, симметричного с первым, дома не построили.