Первыми жителями Китай-горы были паломники Киево-Печерской Лавры в XVI-XVII веках. В архитектурный ансамбль монастыря входит Троицкая церковь, трапезная, церкви Двенадцати апостолов и Трёх русских святителей, колокольня, дом настоятеля, братский корпус, дом для престарелых священнослужителей, келии. С 1898 года здесь располагался свечной завод. В 1920-е годы советская власть организовала здесь детскую колонию, а позже вся территория перешла к Институту плодового и ягодного хозяйства. Во времена Второй мировой войны монастырь был частично разрушен. В послевоенное время в его стенах расположился комбинат пчеловодства. В 1965 года начинается возрождение Китаево: монастырь получил статус памятника археологии. С получением Украиной независимости Китаева пустынь передана Украинской Православной Церкви.