На этом месте ранее находилось подворье Псково-Печерского Успенского монастыря, в здании подворья была устроена домовая церковь Рождества Христова. В 1833 г. архитектор А. И. Мельников повысил здание и изменил его фасад, внутри была выполнена новая роспись. В 1874 году подворье было куплено Киево-Печерской лаврой. В 1883-1884 годах храм расширили пристройкой и переделали по проекту Н. А. Мельникова. В 1893 г. по проекту гражданского инженера А. М. Воробьева на углу здания выстроили часовню. В 1894 году дом подворья был разобран и на его месте в 1895 – 1897 годах по проекту гражданского инженера Василия Косякова при участии инженера Бронислава Правдзика построен нынешний храм Успения Пресвятой Богородицы с приделом во имя Всех Печерских Преподобных.

Величественную церковь заложил 15 августа 1895 г. архимандрит Феогност. Освящение главного алтаря с хорами состоялось 18 декабря 1897 года. В нем временно был установлен иконостас из прежней подворской церкви. Весь комплекс подворья, включающий также и жилой дом, был закончен в 1900 году.

Своим внешним видом храм, выдержанный в русском стиле, напоминал мемориальную церковь в Борках, возведенную на месте крушения поезда Александра III. Нижняя часть здания облицована серым гранитом, верхняя - радомским песчаником и особым кирпичом. При всей богатой и тщательно выполненной отделке (зодчий применил излюбленный им желтый кирпич, 14 сортов лекального кирпича, изразцы и мозаику), главным для него было достижение "солидности и простоты". Новаторство автора проявилось в применении пересекающихся арок пролетом в 10 саж. для поддержки главного барабана, что позволило обойтись без установки пилонов и создать обширное внутреннее пространство. Роспись интерьеров храма в 1902-1903 гг. исполнили московские мастера Снегирев, Струнников и Яковлев под руководством академика Ф. А. Соколова. Предполагается, что в создании эскизов настенной росписи (ныне на реставрации) участвовал В. М. Васнецов. Фирма Оловянишникова изготовила печи из красной меди со сквозной резьбой; мастерская Фролова - наружные мозаики. Храм славился иконами старинного письма, переданными из Киево-Печерской лавры.

Главный купол храма украшен рельефным орнаментальным узором, облицованным лепными гирляндами. Кокошники фасадов декорированы цветными изразцами. Стройный пятиглавый храм, высоко поднявшийся над соседними домами, играет важную роль в панораме не только Васильевского острова, но и всего устья Невы.

В январе 1935 года храм, ставший после революции приходским, но сохранявший связь с Киевом, был закрыт и передан Ленвоенпорту под склад. В 1956-1957 годах в нем был оборудован первый в городе крытый каток с искусственным льдом, с которого начался расцвет ленинградской школы фигурного катания. Все фрески в интерьере храма сначала побелили, а потом закрасили масляной краской. Храмовую икону "Успение Божией Матери" передали в Князь-Владимирский собор.

Храм вновь был передан Русской Православной церкви в 1991 году. Ныне здесь располагается подворье Свято-Введенской Оптиной пустыни. Восстановление здания потребовало огромных затрат. В конце 1993 года в церкви возобновились богослужения, еще через три года начались работы по восстановлению наружного облика здания и реставрация интерьеров. В январе 1998 года на главном куполе здания был установлен крест. В 2003 г. завершилось восстановление иконостаса. Художники-реставраторы под руководством Ярослава Штыренберга по сохранившимся кусочкам живописи, используя сложные технологии, восстанавливают фрески.