В кінці ХІ на початку ХІІ ст. в селі Берестове, де знаходилась резиденція Київських князів, з ініціативи Володимира Мономаха була побудована кам’яна церква на честь Преображення Господнього. В літописах вона згадується як усипальниця роду Мономаховичів. Тут похована у 1138 р. дочка Мономаха Євфімія, у 1157 р. – Юрій Долгорукий, який прославився у віках як засновник міста Москви, у 1172 р. – його син Гліб.
Церква Спаса у своєму первісному вигляді не збереглася. Вона дійшла до нашого часу з великими змінами. Проведені 1909-1914 рр. археологічні розкопки під керівництвом проф. П.П.Покришкіна, дозволили реконструювати архітектурне обличчя давньоруської пам’ятки. Спаська церква, як і Успенський собор Печерської лаври, мала вигляд хрестовокупольного шестистовпного храму з трьома півциркульними апсидами на сході, 20х30 м, увінчаного однією сферичною банею. Від стародавньої частини храму залишився тільки нартекс, значно ширший ніж основна частина храму, бо має у північній та південній частинах ризаліти. У південній частині нартекса знаходиться кругла вежа, в якій збереглися сліди від гвинтоподібних сходів, що вели на другий поверх на хори. В північній частині нартекса знаходилась хрещальня з неглибокими нішами в стіні – аркасоліями. Стіни церкви викладені з цегли, характерним для кам’яних будівель Києва ХІ-ХІІ ст. способом “затопленого ряду”. Фасади храму оздоблені широким меандровим фризом, хрестиками, пілястрами, декоративними нішами.
Багато страждань випало на долю церкви Спаса-на-Берестові. Цьому сприяли природні стихії (землетрус ХІІІ ст.), монголо-татарська навала, антиправославний декрет 1481 р., що забороняв ремонтувати і відновлювати православні храми, нашестя татарського хана Менглі-Гірея в 1482 р. На початку XVII ст. вона потрапляє до рук уніатів і стає прихідською церквою. У 40-х рр. XVII ст. зруйновану церкву відновлює київський митрополит Петро Могила. Внаслідок реставрації стародавня споруда набула вигляду української хрестоподібної церкви і проіснувала без змін майже 50 років. До складу нового храму увійшли древні стіни, які вцілили на той час.
В кінці ХVІІІ ст. Степан Дем’янович Ковнір за свій кошт поставив у церкві новий іконостас. Вхід до церкви влаштований через трьохярусну кам’яну дзвіницю. Живопис храму було відновлено у 40-х роках XVII ст.
У 1947 р. храм було реставровано. Сучасна церква Спаса-на-Берестові має вигляд хрестоподібної п’ятибанної споруди. Більша частина давніх фундаментів, яка не була використана, законсервована і музеєфікована.
7 вересня 1947 р. у храмі, на місці поховання Юрія Долгорукого, на відзнаку 800-річчя Москви було встановлено надгробний монумент у вигляді давньоруського саркофага. Автор пам’ятки – архітектор П.Остапенко.
У 1982 р. закінчена реставрація інтер’єру церкви, відремонтована покрівля, позолочені бані. В церкві у 70-х рр. XX ст. виявлений фресковий живопис XI–XII століть.