Основним напрямком роботи експедиції є дослідження монументальних архітектурних пам’яток на території історичного ядра Києва. Експедиція створена у 1985 р. на чолі з канд. архітектури В. О. Харламовим. Пам’ятки давньоруської архітектури, які досліджувалися співробітниками експедиції у 80-х рр. – Успенський собор Києво-Печерської Лаври, церква Спаса на Берестові, Західний палац ансамблю князівської забудови на Старокиївській горі тощо. З 1996 р. експедицію очолив д. іст. наук Г. Ю. Івакін. Того ж року експедиція завершила архітектурно-археологічне вивчення церкви Успіння Богородиці (Пирогощі) на Подолі. Було повністю відкрито північний фасад храму, за допомогою шурфів з’ясовано глибину фундаментів його північної та східної частин. Було досліджено кілька десятків поховань ХVІІ–ХVІІІ ст., залишки мурованої прибудови ХVІІІ ст. перед північним порталом церкви. Серед знахідок – свинцева табличка з написом з поховання київського бурмистра Івана Сказки 1632 р., понад півсотні монет ХV–ХVІІІ ст., плінфа з відбитком дитячої ніжки.

 Під час розкопок на території Михайлівського Золотоверхого монастиря у 1996–1999 рр. було досліджено два десятки язичницьких поховань, у тому числі два у камерних гробницях із великою кількістю знахідок. Серед них – срібні каблучки, кістяний гребінець з футляром, намисто, срібна фібула, два срібні персні (щитковий і напівсферичний із зерню), бронзова чаша, хрестоподібна накладка і хрест-підвіска. Були з’ясовані деталі планування та архітектурні особливості будівництва Михайлівського Золотоверхого храму (1108–1113 рр). Зокрема, у фундаменті були простежені сліди субструкцій. Обріз фундаменту виступав на апсидах на 0,4–0,5 м, на стінах – на 0,15–0,2 м. Фасади храму прикрашали дворівневі ніші, розташовані на висоті о,3 м від обрізу фундаменту. Апсиди храму не були гранчастими, як вважали до того, а теж прикрашені такими же нішами і напівколонками між ними. В нижній частині стін і ніш подекуди збереглися сліди фрескового розпису. Біля монастирського льоху було знайдено різьблену пірофілітову плиту із зображенням святого вершника ХІ–ХІІ ст. 

До південно-західного кута храму невдовзі після його будівництва було прибудовано невеликий (10,8 х 8,6 м) триапсидний чотиристовпний храм Входу Господнього до Ієрусалиму. На північний схід від Михайлівського храму були досліджені ворота з надбрамною церквою кінця ХІІ ст., з апсидою із східного боку. Розмір споруди – 8,4 х 8,65 м (з апсидою –10,8 м). В її західній, більш товстій, стіні були сходи на другий ярус, до надбрамного храму. Останній прикрашав фресковий розпис і полив’яні плитки, а південний фасад – мозаїчна ікона (?), від якої збереглося компактне скупчення кубиків смальти. Будівля була зруйнована у 1240 р., про що свідчить дуже рідкісна східна монета цього часу, знайдена в шарі руйнації. Під цегляними воротами знайдено сліди дерев’яних воріт ХІІ ст., до яких підходила лінія огорожі монастиря, яка з’явилася у першій чверті ХІІ ст., та сліди такої ж огорожі останньої чверті ХІІ ст., яка підходила до кутів кам’яних воріт з надбрамною церквою. Огорожа складалась із вертикальних напівколод, заглиблених у землю на глибину до 1,5 м. У 1997 р. біля апсид Михайлівського храму під час розкопок було знайдено скарб ХІІІ ст., що складався з 23 гривень київського типу (частина – обрізані та оброблені, із графіті), срібний витий браслет із звірячими голівками на кінцях, 9 стулок золотого браслету чи іншої прикраси (із вставками коштовного каміння і перлинами). двох золотих каблучок (одна – із знаком Рюриковичів), двох золотих сережок київського типу. Під час розкопок знайдено велику кількість монет ХV–ХVІІІ ст., у тому числі празький гріш Вацлава ІV, комплекси ХІV–ХVІ ст. із значною кількістю кераміки і кахлею із зображенням ангела. У храмі та навколо нього виявлено кілька сотень поховань ХVІІ–ХІХ ст., у тому числі понад десяток – у склепах. Довкола храму було досліджено десятки об’єктів як давньоруського часу, так і пізньосередньовічного. Серед них виділяється спалена споруда, в якій було знайдено бронзовий процесійний хрест ХІІ ст. (продукція лімозьких майстрів), із зображенням Розп’яття, прикрашений кольоровими емалями. 

У 1997–2000 рр. паралельно провадились і дослідження Успенського собору Києво-Печерської лаври. Під час цих робіт було розкрито ділянку із п’ятьма пірофілітовими саркофагами у південній частині нартексу собору, що містили поховання ХІІ–ХІІІ ст. і, ймовірно, окремі поховання князів Олельковичів ХV ст. Ще 4 саркофаги із похованнями знайдено перед західним входом до храму. У північному приділі був досліджений великий склеп ХVІІ–ХVІІІ ст., що містив 16 поховань та окремо – поховання сибірського митрополита П. Тобольського. Під собором виявлено культурний шар і об’єкт пізньотрипільського часу. Довкола Успенського собору було виявлено багато поховань ХVІІ–ХVІІІ ст., споруди ХІІ–ХІІІ і ХV–ХVІ ст. з керамічним матеріалом. Для музеєфікації підмурків монастирської трапезної ХІІ ст. було розкрито кілька її ділянок. Було простежено два ремонти споруди у ХІІ і ХІІІ ст., виявлено плінфу із написами і знаками на її торцях, знайдено срібну монету Володимира Ольгердовича (1362–1394) та празький гріш Вацлава ІV.

У 2003 р. під час реконструкції круглої вежі № 5 – пам’ятки фортифікації другої третини ХІХ ст., розташованої на вул. Старонаводницькій, 2 – було знайдено матеріали давньоруського часу. Під час стаціонарних розкопок у дворі башти на площі близько 250 кв. м було виявлено залишки 21 житлового та господарського об’єктів ХІ – першої половини ХІІІ ст. (рис. 5), а також ліпну кераміку ранньозалізного часу.

У 2005–2011 рр. Володимирській загін ААЕ, за розпорядженням Кабінету Міністрів України від 12.03.2005 р. № 60-р, провів масштабне комплексне дослідження залишків Десятинної церкви і території навколо неї. У ньому брали участь також колеги із Львова (Ю. В. Лукомський, Інститут українознавства ім. І. Крип’якевича) та Санкт-Петербурга (О. М. Іоаннісян, Д. Д. Йолшин, П. Л. Зиков, Державний Ермітаж). Уздовж північної стіни Десятинної церкви у 2007–2011 рр. на трьох ділянках вдалося дослідити рів Старокиївського городища, при цьому один із розкопів дозволив отримати повний перетин рову шириною 6 м. Простежено 3 етапи його функціонування у ІХ–Х ст., на заключному з яких (950–980-ті рр.) рів мав ширину 14 і глибину 6 м, а його зовнішній край був оформлений у вигляді ескарпу шириною 1,5 м і глибиною до 2 м. У рові знайдено чисельні остеологічні матеріали, а також кераміку, вироби із металу, кістки, скла і каменю, що відносяться до Х ст. Із зовнішнього боку рову, на місці церкви, під час розкопок 2005–2011 рр. було знайдено 24 язичницьких поховання із різними особливостями поховального обряду – у трунах, колоді, у ямах, перекритих дошками. У двох випадках стратиграфічно зафіксовано залишки курганних насипів, в середині яких – вуглисті плями площею 4–5 кв. м над заглибленими у материк інгумаціями, ще в одному – скупчення кісток тварин у верхній частині заповнення могильної ями. В похованнях – намиста (скло, паста, сердолік, кришталь), прикраси із срібла та кольорових металів, залишки відер, горщик, кістяна підвіска. У насипу кургану та горілому прошарку над одним із поховань знайдено уламки кераміки, залізний ніж, бронзові накладки на ремінець сумки, кістяний кочедик, вкритий різьбою скандинавського типу. 

Зафіксовано десяток відрізків курганних ровиків, виявлених вперше на Старокиївській горі. В основі фундаментів Десятинної церкви було простежено систему субструкцій, в якій, за відбитками у розчині фундаменту in situ, вдалося з’ясувати розміри їх окремих елементів – поздовжніх і поперечних (над першими) брусів і кілків між ними. Завдяки промірам відміток низу фундаментних ровів, будівельним швам, аналізу розчинів і кам’яної сировини у збережених фундаментах вдалося реконструювати послідовність зведення окремих частин споруди від тринавного чотиристовпного ядра до окремих прясел зовнішніх галерей. Етапність зведення різних частин храму була підтверджена різними типами розчинів і сортів каміння, використаних в них. Встановлено, що у центральному ядрі Десятинної церкви на дні фундаментних ровів було використано залізистий пісковик, як і при спорудженні сусідніх східного і південного палаців. Під час останніх розкопок був встановлений факт великої перебудови церкви за часів Ярослава Мудрого, який доповнив свідчення літопису про нове освячення храму у 1039 р. В південній галереї та біля північно-східного кута собору вдалося виявити блоки стінової кладки цього періоду, а біля північно-західного кута – виявити кілька фрагментів кладок із фресковим розписом, серед яких один мав довжину 0,7 м і є найбільшим серед подібних. Також було уточнено характер і масштаби ремонту храму у першій третині ХІІ ст., під час якого перед західним фасадом церкви було збудовано окремий пілон-контрфорс розміром 2,87 х 2,77 м. При розкопках Десятинної церкви за допомогою тахеометричної зйомки було уточнено план пам’ятки, відібрано зразки давніх будівельних розчинів, зібрано велику колекцію антропологічних і остеологічних матеріалів, взято проби для палінологічних досліджень. Було отримано багато стратиграфічних розрізів, по можливості встановлено межі розкопок Д. Мілєєва і М. Каргера, з’ясовано особливості методики розкопок попередників. 

У 2013–2014 рр. співробітники експедиції брали участь у дослідженнях на території Національного заповідника «Софія Київська», під час яких було вперше розкрито фундаменти південної прибудови другої половини ХІ ст. до храму, що розташовувався у колишньому митрополичому саду. Частина дослідників вважає цю пам’ятку літописною церквою Св. Ірини. Було розчищено двохкамерну споруду і кілька десятків поховань давньоруського часу та ХVІІ – початку ХVІІІ ст. У кількох похованнях ХІ–ХІІ ст. прослідковано дерев’яні саркофаги; у деяких було знайдено скляні кубки. На місці досліджень виявлено ознаки міської забудови першої половини ХІ ст., залишки дерев’яної монастирської огорожі середини ХІ – першої половини ХІІІ ст.

У 2016–2017 рр. Архітектурно-археологічна експедиція Інституту археології НАН України (ААЕ) проводила науково-рятівні археологічні дослідження на вул. Метрологічна в Голосіївському р-ні м. Київ (історична місцевість Феофанія). Місцевість, де знаходиться сучасна Феофанія (історичний район м. Київ з комплексом різночасових пам’яток), розташована на найпівденнішій околиці сучасного міста (через яр починається територія області) практично на традиційній (з часів скіфів і Київської Русі) трасі на південь через Васильків (Васильєв) — Білу Церкву (Юр’єв) — Умань на Одесу. У давнину це була далека околиця Києва. Неподалік знаходяться Пирогів, Китаїв, Голосіїв, Теремки з пам’ятками ранніх епох і Київської Русі. З 2016 р. науково-рятівні роботи ААЕ ІА НАН України були зосереджені на поселенні. Крім середньовічних старожитностей, виявлено низку знахідок і об’єктів епохи пізньої бронзи — раннього залізного віку та поховання кінця XVIII — XIX ст. Нині відкрито низку давньоруських жител, виробничих об’єктів і господарських ям, хронологія яких коливається від останньої чверті XI до середини XIII ст. Зібрано численний і різноманітний матеріал. Із культурного шару і заповнення об’єктів походять звичайні для давньоруських сільських поселень предмети і неординарні «статусні» речі.  

Керівник експедиції:
к.і.н., с.н.с. В. Г. Івакін