ОПИС ХРАМУ ДО XVII СТОЛІТТЯ
Перед роботами зі спорудження Церкви св. архістратига Михаїла житлова забудова була знесена, майданчик ретельно розпланований, у деяких місцях був підсипаний ґрунт, понад 50 см, під яким опинилися давніші язичницькі поховання.
Церква св. Михаїла являла собою великий хрестово-купольний 6-стовпний храм із 3 навами та 3 гранчастими апсидами зі східного боку, з чітко вираженим нартексом, у північній частині якого знаходилися круглі гвинтові сходи на П-подібні хори. Бані (купола) над сходовою вежею, найімовірніше, не було. Над центральним квадратом центральної нави височіла єдина позолочена баня, що мала барабан із 12 вікнами. Довжина храму становила 28,8 метра, ширина (по осі підкупольного квадрата) 18,79 метра, а по західній стіні 18,86 метра. Розміри підкупольного квадрата по осі «схід-захід» – 6,78-6,82 метра, по осі «північ-південь» – 6,43-6,46 метра. Церква св. Михаїла була збудована за типом Успенської церкви Києво-Печерського монастиря.

Західний фасад церкви. Експонується в Софійському соборі. Джерело – https://st-sophia.com.ua/fotoekspeditsii/mihaylovsky-sobor.html. Фото без змін
Із найдавніших часів церква має назву Золотоверхої («Золотоверха»), ймовірно, тому, що була єдиною на той час церквою із золоченим верхом. Про згаданий у літописі позолочений верх церкви повідомляли й автори XVI століття. Наприклад, мандрівник Мартін Ґруневеґ (нім. Martin Gruneweg, помер після 1606 року) писав, що головний купол «має яскраву позолоту, але краї даху навколо свинцеві».

План церкви початку XII століття, за розкопками археолога Гліба Юрійовича Івакіна, 1996 – 1997 рр. Джерело – https://www.pravenc.ru/text/1684565.html. Фото без змін
Історик церковної архітектури Петро Олександрович Лашкарьов (помер у 1899 році) у 1880-х роках, вивчаючи кладку Михайлівського собору в порівнянні з іншими давніми київськими храмами, зазначав, що, на противагу новій кладці бічних прибудов, стіни й стовпи тринавної середньої частини Михайлівського собору, а також середній купол мають давню кладку. Лише найвища частина стін і стовпів перекладена новою цегляною кладкою. Попри значні перебудови, які торкнулися й середньої, найдавнішої частини храму, первісне ядро будівлі простежувалося без особливих труднощів. Давні склепіння храму не збереглися, за винятком склепіння над південним кінцем хреста, яке збереглося лише частково.

Західний фасад церкви. Реконструкція історика архітектури Юрія Сергійовича Асєєва (помер у 2005 році). Джерело – Толочко П.П. Древний Киев. – Киев: Наукова думка, 1983. – С. 77. Фото без змін
Також П.О. Лашкарьов констатував, що давні лізени (лопатки) на зовнішніх стінах храму зрізані по прямій лінії пізнім карнизом, проте, за його спостереженням, обабіч головного входу на західному фасаді давні лізени мали «на певній висоті виїмки з боків, від яких починалися арки від однієї лопатки до іншої». Такі самі сліди початку арок П.О. Лашкарьов відзначав і на лізенах північного фасаду.

План-реконструкція історика архітектури Іполита Владиславовича Моргилевського (помер у 1942 році). Суспільне надбання. Фото без змін
Нові дослідження показали, що апсиди давньої Церкви св. Михаїла не були гранчастими, їхні фасади були розчленовані тонкими півколонами діаметром 20 см. Центральна апсида мала 4, а бічні – по 3 півколони. Між ними з висоти 4-го ряду кладки йшли уступчасті ніші. Фасади були декоративно оформлені, розчленовані лізенами з вікнами двоступінчастого профілю з півциркульним верхом і двоуступчастими нішами з півциркульними завершеннями, а також завершеннями у чверть кола. Завершувалися фасади рівновисокими склепіннями (закомарами). У тимпанах бічних фасадів розміщувалося по 3 двоступінчасті ніші. Під вікнами 2-го ярусу проходив меандровий фриз із плінфи, нижче – пояс декоративних пласких ніш.
Про багатство декоративного оформлення давніх фасадів Михайлівського собору можна скласти повне уявлення за частинами південного фасаду храму, розкритими в середині 1930-х років з-під пізньої штукатурки.

Південний фасад. Реконструкція І.В. Моргилевського. Фото без змін
Південний (симетрично й північний) фасади церкви членувалися потужними лізенами відповідно до внутрішніх структурних членувань храму на чотири нерівні частини, кожна з яких завершувалася півциркульним склепінням. У тимпанах склепіння трьох східних членувань фасаду розміщені по три ніші двоуступчастого профілю. Центральна мала півциркульне завершення, бічні – завершення у чверть кола, утворюючи загалом ніби трилопатеву арку.

У тимпані склепіння південного фасаду розміщувалися три ніші. Фото 1935 року. Суспільне надбання. Фото без змін
Нижче по всіх членуваннях фасаду тягнувся ряд вікон також двоступінчастого профілю з півциркульним верхом. Між вікнами, на рівні дещо нижче п’ят аркових завершень вікон, вочевидь, по всьому фасаду тягнувся шиферний карниз. Цей карниз був виявлений лише в середньому членуванні південного фасаду, в інших членуваннях він не був розчищений. Нижче рівня вікон по всьому фасаду був розташований пояс меандру, викладений у цегляній кладці.

Кладка південної стіни з поясом меандру нижче вікна. Фото 1935 року. Суспільне надбання. Фото без змін
Ще нижче був розташований пояс маленьких ніш двоступінчастого профілю з півциркульним верхом.
У двох західних членуваннях південного фасаду розташовано по дві ніші, у середньому членуванні – дві ніші в центрі й по два вікна по краях, у східному членуванні – одне велике вікно.

Деталі кладки південного фасаду, західне членування. Фото 1935 року. Суспільне надбання. Фото без змін
Нижня частина середнього членування та прилеглого до нього західного членування пробиті арками в 1-й половині XVIII століття. У середньому членуванні знаходився, очевидно, південний портал храму. Вище пізнього аркового прорізу в другому західному членуванні видно залишки давньої аркової кладки вікна або, можливо, ніші.

Деталі кладки південного фасаду, східне членування. Фото 1935 року. Суспільне надбання. Фото без змін
У східному членуванні на рівні давньої підлоги збереглася права половина давньої двоступінчастої ніші з півциркульним верхом, перебита пізнім прорізом. Ймовірно, ця ніша входила до поясу ніш, розташованих на рівні давньої підлоги.

Південний фасад церкви. Реконструкція Ю.С. Асєєва. Джерело – https://studfile.net/preview/6306717/page:2/. Фото без змін
У середині 1930-х років на давньому куполі храму під штукатуркою над віконними прорізами був виявлений пояс меандру, вище – невеликі двоступінчасті декоративні ніші.

Центральний купол. Фото 1935 року. Суспільне надбання. Фото без змін
Планувальна структура Михайлівської церкви наслідувала схему Успенського собору Печерського монастиря. Окремі елементи архітектури походять від раніших споруд. Наприклад, пари невеликих декоративних ніш на рівні склепінь під хорами, влаштовані над нижніми вікнами, повторюють форми західного фасаду Церкви св. Спаса (близько 1036 року) в Чернігові. Побудова 3-частинних груп вікон або декоративних ніш є доказом візантійського походження архітектурного вигляду храму. Ці мотиви потрійного прорізу були характерні й для польської архітектури.
Найважливішим чинником у вирішенні питання про дату будівництва Церкви св. Михаїла було дослідження техніки кладки церкви. Вивчення Михайлівського собору до його зруйнування в 1935 – 1936 рр. дозволило вирішити це питання. Усі стіни й стовпи храму складені в техніці «змішаної кладки» («opus mixtum»), тобто з рядів бутового каменю та рядів пласкої великоформатної цегли-плінфи розмірами 27-29 × 34-38 × 4-4,5 см, які чергуються між собою, причому ряди цегли, що лежать у площині стіни, чергуються з рядами, заглибленими в кладку, прикритими затертим до блиску розчином. Ця техніка характерна для київського зодчества XI століття.
У вівтарній частині храму знаходився синтрон із плінфи завширшки 85 см із виступом для владичного місця. Зовнішня частина синтрона була покрита ретельно загладженою цем’янковою затиркою. У центрі апсиди – прямокутний вівтар 1,48 × 1,88 метра, також із плінфи.
У 1888 році під час облаштування в Михайлівському соборі опалення П.О. Лашкарьов зазначив, що «в північному відділенні давнього притвору» храму під підлогою був виявлений давній фундамент круглих сходів на хори та «первісно круглий зсередини обрис стін цього відділення». Проте на плані Михайлівського собору, опублікованому українським мистецтвознавцем, істориком Костянтином Віталійовичем Широцьким (помер у 1919 році) у 1917 році в книзі «Киев: Путеводитель: С планом г. Киева», кругла вежа зі сходами всередині показана прилеглою до західного членування північної стіни ззовні.

План К.В. Широцького. Джерело – https://archive.org/details/kyiv-putivnyk-1917/page/n125/mode/2up?view=theater. Фото без змін
Це питання не було досліджене під час розбирання храму в 1930-х роках і тому залишається донині нез’ясованим. Розташування сходів-вежі всередині західного притвору має аналогії в пам’ятках київського зодчества 2-ї половини XI століття, Церкві св. Михаїла Видубицького монастиря та Церкві св. Спаса на Берестові, проте в обох названих храмах вежа дещо виступає за лінію північного, у першому випадку, або південного, у другому випадку, фасаду.
Церква св. Михаїла мала багате внутрішнє оздоблення, її інтер’єр витриманий у характерному для ХI століття урочистому й монументальному стилі. Центральну апсиду прикрашали дивовижні мозаїки, решта храму була розписана фресками. Це остання пам’ятка Русі, де поряд із фресковим розписом застосована мозаїка. Ймовірно, у цих роботах брав участь давньоруський іконописець печерський монах Аліпій. Живопис церкви, який стоїть в одному ряду з такими ансамблями 2-ї половини XI – початку XII ст., як мозаїки кафолікону монастиря Неа-Моні (1042 – 1056 рр.), нартекса Церкви Успіння Пресвятої Богородиці в Нікеї (1067 рік), Церкви Успіння Пресвятої Богородиці монастиря Дафні (близько 1100 року), належить до традиції столичного, польського мистецтва, пам’ятки якого набули поширення на великому географічному просторі.
Про колишнє багатство декоративного оформлення інтер’єру Церкви св. Михаїла, зокрема її підлог, свідчать описи мандрівників, які відвідували Київ наприкінці XVI – у середині XVII ст. Найбагатше мозаїчне оздоблення підлог церкви описує в 1594 році австрійський дипломат і мандрівник Еріх Лясота (Ласота) фон Штеблау (нім. Erich Lassota von Steblau), який відзначив, що підлога «вимощена маленькими кольоровими камінцями». Мандрівник і архідиякон Павло Алеппський (араб. بولس ابن مكاريوس الزعيم الحلبي), описуючи храм у середині XVII століття, зазначав, що «вся підлога церкви зроблена з великих червоних плит». Утім, позірну суперечність цих двох очевидців можна пояснити. У 1880 році під час перестилання підлог у соборі були знайдені фрагменти великих червоних шиферних плит із вирубаними в них заглибленнями різного рисунка, в які були інкрустовані мозаїчні набори смальт. Можливо, ці інкрустації, які привернули увагу Еріха Лясоти, до середини XVII століття вже майже не збереглися, тому й не описані Павлом Алеппським.
У 1120-х роках із південного боку до Церкви св. Михаїла був прибудований невеликий храм-хрещальня, подібно до Приділу Іоанна Предтечі, який примикає, але з північного боку, до Успенської церкви Києво-Печерського монастиря. Тоді ж із півночі та заходу були прибудовані притвори, перекриті склепіннями 3-лопатевої форми. Усі вони виконані з тих самих матеріалів і з такими самими технологічними прийомами, що й основне ядро храму, але перекривали його фасади, розписані на той час.

Церква св. Михаїла на початку XII століття. Реконструкція А. Реутова. Суспільне надбання. Фото без змін
Під час ремонтних робіт у Михайлівському соборі в 1888 році в західній частині Катерининського приділу, південної прибудови до собору, під підлогою був відкритий фундамент маленького давнього храму-хрещальні. П.О. Лашкарьов писав: «навпроти прогону першої від західного (давнього) притвору арки, що веде із середини церкви в Катерининський приділ, були виявлені давні фундаменти вівтарних апсид, із яких середня, найбільша, мала в діаметрі 3 аршини 10 вершків (2,58 метра), а бічна (північна) тільки 1 аршин 4 вершки (89 см), обриси південної не збереглися, за товщини зовнішніх стін в 1 аршин 7 вершків (1 метр)». Фундамент, за свідченням П.О. Лашкарьова, виявився настільки складним для розбирання, що для прокладання теплопровідного каналу було визнано зручнішим заглибитися під нього.
Жодних інших частин фундаменту цієї прибудови простежити не вдалося. На думку П.О. Лашкарьова, південна й західна її частини або злилися з фундаментом нового приділу, або були розібрані під час його будівництва, решта ж знищена під час копання могил для пізніших поховань, що були в цій частині приділу. П.О. Лашкарьов не намагався уточнити час спорудження цієї будівлі, вважаючи її безумовно давньою. Висловлювалася нічим не обґрунтована думка, що це залишки Приділу на честь Входу Господнього в Єрусалим, збудованого до 1470 року княжною Іриною.
На плані Михайлівського собору К.В. Широцького, опублікованому 1917 року, споруда біля південно-західного кута давньої Церкви св. Михаїла має квадратну форму з трьома апсидами зі східного боку та з чотирма квадратними в плані стовпами посередині. Чи є цей план результатом нових обстежень, чи ж К.В. Широцький спробував графічно оформити викладені вище спостереження П.О. Лашкарьова, визначити складно.
Під час відновлення Михайлівського собору наприкінці 1990-х років залишки храму-хрещальні зберегли.

Збережені фундаменти давнього храму-хрещальні. Джерело – https://kiev-klab.com.ua/mihajlovskij-sobor. Фото без змін

Фото 19 вересня 2020 року. Автор – Angloman
Храм-хрещальня являв собою 4-стовпний однобанний храм, 10,8 × 8,6 метра, з 3 апсидами, радіус центральної апсиди – 1,6 метра, бічних – по 60 см. Характер конструкції та мала глибина фундаменту вказують на те, що храм був одноярусним – не вище лінії хор основного храму.
До 1470 року коштом княжни Ірини в Михайлівській церкві був влаштований кам’яний Приділ на честь Входу Господнього в Єрусалим.
До XVII століття Церква св. Михаїла являла собою в плані видовжений прямокутник, що завершується зі сходу однією великою та двома малими апсидами, а із заходу має два виступи, в одному з яких містяться кам’яні сходи. Чотири центральні хрещаті стовпи несуть світловий барабан головного купола.
У 1951 році радянський історик архітектури Михайло Костянтинович Каргер (помер у 1976 році), спираючись на кладку стін, яка належить до типу, широко відомого в пам’ятках київського зодчества XI століття, – «opus mixtum», і прийом декорування стіни поясом меандру, відомий на двох пам’ятках київського зодчества 2-ї половини XI століття, неодноразово висловлював думку, що Собор Михайлівського Золотоверхого монастиря насправді являє собою Собор Дмитрівського монастиря, збудований великим князем Ізяславом I Ярославичем.
Гіпотеза про тотожність Дмитрівського та Михайлівського Золотоверхого храмів була спростована в 1961 році в роботі історика архітектури Юрія Сергійовича Асєєва на підставі «зіставлення даних стилістичного й технологічного аналізів мозаїк і фресок, прийомів будівельної техніки та архітектури» з урахуванням виявленого дослідником в архіві Одеського краєзнавчого музею плану Дмитрівського храму, знятого під час робіт 1838 року архітектором М.А. Щуруповим, та археологічних спостережень 1940 року, які зафіксували залишки цього храму по вулиці Трьохсвятительській, 4.