В 1991–1993 гг. были проведены археологические исследования уцелевших участков Китаевских пещер. Общая протяженность магистральной галереи составляет около 100 метров. Высота ее коридоров с округлыми сводами — 1,7–1,9 м, ширина — 0,8–1,2 м. Размеры подземных келий — от 2 до 5 м в длину и около 2 м — в ширину. В них, вдоль стен, имеются характерные выступы — лежанки, на которых могли спать монахи-пещерники. Также в кельях устроены полукруглые неглубокие ниши для икон, свечей и лампад.
Хронология последних десяти лет жизни Досифея весьма противоречива. По свидетельству «Записки Дашкевичей», он жил в пещерах Киево-Печерской лавры до 1774 г., а затем, по совету митрополита Гавриила (Кременецкого), архимандрит Зосима (Валькевич) отправил Досифея в Китаевскую пустынь, где он «жил в келейном уединении на берегу пруда».
Запутанным является и вопрос благословения Досифеем на служение Церкви Прохора Мошнина, в будущем великого старца преподобного Серафима Саровского (ок. 1759–1833). По одним данным, это событие произошло до 1759 г., по другим — в 1765 г., по третьим — в 1776 г. Прохор Мошнин родился в 1754 или в 1759 г., поэтому две первые даты явно не подходят. Традиционно датой, когда Досифей указал юноше Свято-Успенскую Саровскую пустынь (Нижегородская область России) как место, где он должен был принять послушание и постриг, считается 1776 г.
По преданию, перед началом в Киеве эпидемии чумы, сентябрь 1770 г. — февраль 1771 г. (в то время ее называли моровой язвой), Досифей предупреждал о надвигавшейся беде. Каждому прихожанину он раздавал кусочки ладана и советовал молиться. Много жизней унесла чума, но те, кто взял у Досифея ладан и молились, остались невредимыми.
С одной стороны, это предание ничем не подтверждено. Кроме того, после инцидента с женой бунчукового товарища Савича Досифей находился под надзором настоятеля Китаевской пустыни, и ему было запрещено что-либо кому-нибудь давать. Поэтому с раздачей ладана не все понятно.
Но, с другой стороны, это предание может иметь реальную основу. Дело в том, что летом 1770 г. в Китаевской пустыни у своего двоюродного брата игумена Иустина Зверяки гостил знаменитый украинский философ и поэт Григорий Саввич Сковорода (ок. 1722–1794). И как писал в «Житии Г. С. Сковороды» друг и биограф философа Михаил Иванович Ковалинский, Сковорода часто гулял в окрестностях пустыни и ходил в Киев. И вот однажды на Андреевском спуске (соединяет Верхний город с Подолом) он почувствовал какой-то неприятный запах. «Смрад натягивало ветерком откуда-то снизу, от крыш и палисадов, от базарных прилавков Нижнего города. Может, просто-напросто то был запах подгнивающих под жарким солнцем отбросов, облепленного мушней мяса? Нет, Григорию Саввичу почудилось и еще что-то. Забыв о цели своей прогулки, он тут же поворотил назад, в Китаевскую пустынь. И как только, запыхавшийся от быстрой ходьбы, достиг своей келейки, не медля ни минуты принялся за сборы.
Что такое опять стряслось с гостем, куда это он надумал бежать? Кажется, ведь и повода к обиде никто не подавал? — недоумевали вокруг него. Но Григорий Саввич, вероятно, и сам недоумевал не меньше: не мог он объяснить толком, что с ним случилось, но случилось что-то такое, после чего он совершенно отчетливо понял: пора в дорогу, и побыстрей.
На следующий день его уже не было в Киеве… А через несколько дней докатилась по следам беглеца страшная весть: в Киеве — моровая язва. Город закрыт».
Так как Сковорода проживал в одной из келий Китаевской пустыни, то, возможно, встречался с Досифеем и опосредованно мог знать о его пророчестве про «моровую язву». Но это только предположение.
В документах, преданиях и сказаниях существуют расхождения в дате кончины Досифея. В «Записке Дашкевичей» говорится, что преподобный умер в возрасте около 100 лет. «Соловецкий патерик» эту дату относит к 1778 г. В книге записи погребений Киево-Печерской лавры за 1890 г. отмечено, что на могиле старца было написано: «Здесь покоится тело почившаго схимонаха Досифея, скончавшегося в (неразборчиво) 1776 (или 1778) году Сентября 25». Дата 25 сентября 1776 г. указана в книге В. И. Зноско и стоит и на памятнике, поставленном в начале 90-х годов XX в. в Китаевской пустыни на месте предполагаемого захоронения Досифея. В литературе встречается и дата 1775 г. Архивное же «Дело об умертвии жительствующего в Китаевской пустыни монаха Досифея и об оставшемся по нему имению» свидетельствует, что он скончался в сентябре 1777 г.
В рапорте от 3 октября 1777 г. на имя архимандрита Киево-Печерской лавры Зосимы Валькевича начальник Китаевской пустыни иеромонах Мокровий докладывал, что «умерший в Китаевской пустыни монах Досифей монашеским чином погребен по левой стороне каменной церкви (Свято-Троицкой».