Найвищою дерев’яною спорудою Лаври була велика багатоярусна дзвіниця з південно-західного боку від Успенського собору, збудована у 1669–1672 рр. за архімандрита Інокентія Гізеля. Судячи із зображень на гравюрі в книзі «Акафісти» 1677 р. та плані Києва 1695 р. І. Ушакова, вона була від 30 до 40 м заввишки. Споруду у вигляді восьмикутної п’ятиярусної вежі, на третьому, відкритому ярусі якої розміщувалися великі дзвони, завершував гранчастий четвертий ярус. Над ним здіймався світловий барабан, увінчаний хрестом. Перший і другий яруси були вкриті дошками, куполоподібні дахи верхніх ярусів – гонтом. Найімовірніше, споруду розібрали наприкінці XVII – на початку XVIII ст., коли розпочався процес заміни дерев’яних монастирських споруд кам’яними.

Рештки фундаментів дзвіниці виявлено під час археологічних досліджень у 2002 р. (розкопки С. Балакіна). Кладку зафіксовано на глибині 0,3–0,4 м від сучасної поверхні і простежено на площі 4,5×4,0 м. Підмурки завтовшки 0,9–0,95 м складено з двох ярусів великих блоків бутового каменю. Верхню площину нижнього ярусу вирівняно шаром битої цегли та вапняного розчину.

Можливо, ці фундаменти належали так і не зведеній першій мурованій дзвіниці за проєктом архітектора Д. Аксамитова, яку передбачали спорудити замість первісної дерев’яної. Будівництво було припинено після смерті зодчого у 1707 р.