Церковь в честь Зачатия праведной Анны (Аннозачатьевская) расположена северо-восточнее Рождества-Богородичного храма.
Этот каменный храм в 1679 году построен на пожертвования жителя Печерского местечка Александра Новицкого. Ввиду частых оползней церковь неоднократно укреплялась контрфорсами, что влекло за собой изменения в архитектуре и росписи. Около 1765 года каменные купола и своды храма были заменены деревянной крышей с одним куполом. Тогда же был прорублен вход в Дальние пещеры. В 1784 году с западной стороны к храму пристроен притвор. Современный вид церковь приобрела в 1809 году, после реконструкции по проекту военного инженера, архитектора Александра Якушкина. Он же является автором деревянной галереи с каменной башней у входа в пещеры. В 1811 году архитектор Якушкин принял в Лавре монашеский постриг с именем Арсений, был соборным старцем и блюстителем Дальних пещер, а по окончании своего земного пути был погребен в склепе Аннозачатьевского храма, сооруженном им же при строительстве.
Дубовый иконостас храма был выполнен в византийском стиле по проекту архитектора П. Кудрина в 1880 году в Москве. Тогда же грушевидный купол заменили шатровым. В 2003 году начата новая реконструкция.
Из притвора Аннозачатиевской церкви в пещеры ведет узкая и крутая лестница. Выход из пещер осуществляется по более пологой лестнице через помещение бывшей панихидной, где в данное время находится одна из церковных лавок.