Існував у XIX—XX ст. на території Ботанічного саду НАН України (Тимірязєвська, 1).

Згідно з оповідями, виникнення монастиря передрік юродивий св.Феофіл. Через 11 років після його смерті пророцтво справдилося: у 1864 р. ієромонах Видубицького монастиря Іона збудував при своїй відлюдницькій келії на Звіринці дерев'яну Троїцьку церкву. Через два роки Катерина Васильчикова, духовна дочка о.Іони, здобула у Олександра II дозвіл на заснування тут чоловічого монастиря. Саме під час розгляду цього питання на царя було здійснено невдалий замах (терористом Каракозовим), і Олександр вважав, що його врятували вищі сили, бо він схилявся на користь відкриття обителі. При монастирі повинні були діяти лікарня та дитячий притулок; Васильчикова також подарувала йому дві садиби ("Васильчикову дачу", де згодом було збудовано Знаменську церкву, та на Шулявці) і придбала ділянку на горі на Видубицьким монастирем. Пастирем нової обителі був 18 квітня 1866 р. призначений о.Іона.

1871 р. в монастирі збудовано кам'яну Троїцьку церкву. З цього часу обитель невпинно розширювалася, кількість її насельників (ченців і послушників) досягала 600 чоловік, для яких було збудовано 45 житлових споруд, зокрема 4-поверховий корпус на 87 кімнат. Крім того, було 5 корпусів для прочан, 4 приміщення для робітників, різноманітні господарські споруди і малярна та палітурна майстерні. При монастирі продовжували діяти притулок та лікарня (для якої 1912 р. за проектом Миколи Гарденіна був збудований новий двоповерховий корпус). Монастирю належали 7000 десятин землі у Полтавській та Київській губерніях.

1886 р. було відновлено Межигірський монастир, до якого чомусь приєднали штат Троїцького. Керування обома монастирями поклали на 90-річного о.Іону, якому з такої нагоди надали сан архімандрита. На території Троїцького монастиря 1889 р. був збудований свічний завод, прибутки з якого повинні були підтримувати Межигір'я. Лише 1894 р. Іона повернув своїй обителі самостійність.

Незабаром після смерті о.Іони (1902) у монастирі почалося здійснення його мрії — будівництво дзвіниці, яка мала стати найвищою в Києві, але яку так і не встигли збудувати. Монастир зазнав значних втрат після вибуху артилерійських складів на Звіринці 5 червня 1918 р., але впродовж двох місяців після трагедії надавав харчову допомогу її жертвам.

Монастир був закритий на початку 1920-х років, цегла з недобудованої дзвіниці пішла на будівництво корпусу Сільськогосподарської академії. Троїцький храм діяв до 1934 р., потім було закрито і його, а навколо влаштовано Ботанічний сад. 1942 р. монастир відновився, але знов був закритий 1949 р. У 1992 р. храм було повернуто Церкві, влаштовано скит, який до 1995 р. був підпорядкований Києво-Печерській лаврі, а потім перетворено на самостійну обитель, яку очолює архімандрит Іона (Черепанов). З 1997 р. служба Божа відбувається також у Звіринецьких печерах.