Легенды связывают это место с установлением апостолом Андреем Первозванным креста, а в XIII в. здесь возвышалась Крестовоздвиженская церковь. Новый храм воздвигнут в 1749— 1753 гг. в стиле барокко по проекту архитектора Бартоломео Франческо Растрелли под руководством московского зодчего И.Мичурина, разработавшего для укрепления грунта под основанием церкви сложный фундамент — цокольное сооружение в виде двухэтажного стилобата с восемью комнатами на каждом этаже.
С его крыши, служащей смотровой террасой вокруг церкви, открывается живописная панорама Подола и Днепра.
Однокупольный храм с пятиглавым завершением имеет в плане форму креста с изысканными декоративными башнями на массивных столбах-контрфорсах в углах. Высота церкви — 60 м, размеры в плане 32323 м.
К Андреевской церкви со стороны улицы ведут крутые чугунные ступени. Внутреннее убранство храма выполнено также по чертежам Б.-Ф. Растрелли. Иконостас (1754—61) выполнен русскими художниками А. Антроповым и И.Вишняковым. Кисти А. Антропова принадлежат картины «Сошествие Св. Духа на апостолов», «Нагорные проповеди Христа», «Тайная вечеря», «Успение богоматери» (в иконостасе), живописи царских врат и пр.
Живопись в алтарной части церкви на обратной стене иконостаса создана художниками И. Роменским и И. Чайковским. Церковь многократно перестраивалась и ремонтировалась. В результате самой фундаментальной реставрации 1978—79 гг. храму возвращен первоначальный вид.
В Андреевской церкви регулярно проходят концерты камерной и хоровой музыки.
