Отношение св. митрополита Петра Могилы к храму Спаса на Берестове видно и из его завещания – всё принадлежавшее ему столовое серебро разделить на четыре равные части: одну – «отцам-коллегиантам» основанной им знаменитой академии, вторую – Киево-Печерской лавре, архимандритом которой он был, третью – своему брату, «хозяину земли Молдавской Моисею», и четвертую – «восстановленной церкви Святого Спаса».
То, что св. Петр Могила считал себя восприемником деяний равноапостольного князя Владимира, крестившего Русь, отражено наглядно и в сюжете греческой росписи в западной части церкви Спаса на Берестове, над аркой. В центре композиции находится Спаситель, Сидящий на престоле в архиерейском облачении – в саккосе и омофоре, с митрой на голове. Справа от Спасителя изображена Богородица, а слева – святой князь Владимир. Перед Спасителем – преклоненный св. митрополит Петр Могила в святительском одеянии, в саккосе греческого покроя. Он держит в руках восстановленный им храм Спаса и протягивает его Христу, Которому из уст св. Петра Могилы простирается длинный узкий свиток с надписью: «Да будут очи Твои выну (всегда. –
Монументальная живопись церкви Спаса на Берестове, выполненная по заказу Петра Могилы в 1644 г. афонскими мастерами, – единственная известная на сегодня стенопись XVII в. в Киеве.
От первичного сооружения церкви сохранился один первый ярус прямоугольного притвора. В 1752 г. во время капитального ремонта церковь получила пятиглавое завершение. В 1813–1814 гг. по проекту арх. А.И. Меленского к ней пристроили колокольню в формах классицизма. В таком виде она сохранилась до наших дней. Значительный интерес представляли резные и чеканные украшения престола, выполненные золотых и серебряных дел мастером Ф.М. Коробкой.
В 1909–1914 гг. под руководством арх. П.П. Покрышкина были проведены археолого-архитектурные исследования и реставрация сохранившихся древних частей здания. Исследования фундаментов церкви дали возможность представить ее в виде трехнефного шестистолпного однокупольного сооружения с притворами – южным, западным и северным. Сохранилась характерная для древнерусской строительной техники конца XI – начала XII столетия кладка стен на толстом слое цементированного раствора с утопленными рядами кирпича.
В церкви в 1970-х гг. выявлена фресковая живопись XI–XII вв., которую специалисты считают бесценной. Есть мнения, что фресковые изображения Спасской церкви по художественному уровню значительно выше, чем фрески Софийского собора и кирилловской Троицкой церкви. Они поражают чрезвычайной утонченностью, величием композиции, исключительным совершенством греческого рисунка.
Первоначальные фрески были обнаружены случайно во время работ по укреплению штукатурки под масляными росписями XVII в. Сохранились они благодаря тому, что их забелили в то время, когда уцелевший нартекс (так называется притвор, род сеней при входе в храм) разрушенной церкви использовали как часовню. Исследования показали наличие фресок XII в. и в других частях нартекса, но ученые после обсуждения на конференции приняли решение, учитывая ценность монументальной живописи XVII в., их не раскрывать.
Московский митрополит Платон, находясь в Киеве в 1804 г., посетил церковь Спаса на Берестове и, обойдя все алтари, осмотрел старинные греческие фрески, сел на правом клиросе и, обратившись к лаврским монахам, сказал: «Все у вас на древних развалинах новое, исключая эту церковь; оная только остаток святого Владимира и достойна всякого сохранения». По возвращении в Москву он послал Киево-Спасской церкви в дар напрестольное Евангелие, оправленное в парчу, с серебряным окладом, с надписью на нем: