En 1898, le chemin de fer relia Moscou à Kalouga et à Briansk. Un an plus tard, dans le quartier de Dorogomilovo, la « Société des chemins de fer Moscou-Kiev-Voronej » a construit la gare de Briansk, un long bâtiment en bois de plain-pied. Cela ne correspondait pas à l'ampleur et à l'importance des transports de passagers et de marchandises de Moscou vers la plus grande région commerciale et industrielle de Russie. Le projet de la nouvelle gare a été élaboré par les architectes I.I. Rerberg et V.K. Oltarzhevsky avec la participation de l'ingénieur V.G. Choukhov en l'honneur du centenaire de la bataille de Borodino. La construction a commencé en 1914 et s'est achevée en 1918.

La gare est réalisée dans le style néoclassique avec des éléments d'Empire, son aménagement fait écho aux Portes triomphales sur la place de Tverskaya Zastava et aux monuments du champ de Borodino. La composition de la gare repose sur le contraste entre la haute tour et le corps horizontal avec une colonnade. Le sommet de la tour est orné de fenêtres en arc, d'un dôme et de sculptures. Dans la tour se trouvent encore des horloges, installées lors de la construction de la gare. Ces horloges mécaniques, tout comme les horloges de la tour Spasskaya du Kremlin, étaient réglées manuellement jusqu'à l'abrogation du passage à l'heure d'été et d'hiver. Les horloges du Kremlin et celles de la gare de Kiev sont les seules horloges mécaniques restantes à Moscou. La décoration des salles d'attente correspond à l'apparence extérieure de la gare, et dans certaines salles, des peintures murales et de plafond ont été conservées.

La gare est adjacente à un débarcadère, dont la structure est simple et audacieuse : l'espace au-dessus des quais est couvert d'arcs en acier vitrés à grande portée, conçus par V.G. Choukhov et réalisés par la société A.V. Bari à l'usine de Briansk. Cette élégante structure en verre et en métal rappelle un dôme métallique flottant.

Un peu plus tôt, entre 1911 et 1912, le pont de Borodino a été construit selon le projet de l'architecte R.I. Klein, reliant la nouvelle gare au centre de Moscou. La gare et le pont forment un complexe architectural et mémorial unique, dédié aux événements de 1812.

En 1934, la gare a été renommée gare de Kiev, et ce nom a été conservé jusqu'à nos jours. En 1938, une station de métro « Kievskaya » a été construite à proximité de la gare. Entre 1952 et 1953, la station de métro « Kievskaya » de la ligne circulaire a été construite, dont la sortie a été reliée au bâtiment de la gare.

En 2006, la sortie de métro la plus proche de la gare de Kiev a été aménagée dans le style des premières stations du métro parisien, créées selon les projets de l'architecte Hector Guimard.

Lors de la restauration réalisée entre 2013 et 2016, d'importants travaux de restauration des éléments de façade ont été effectués. Des panneaux en mosaïque de majolique représentant Saint Georges et l'archange Michel, les cadrans des horloges de la tour et les sculptures en béton « Travail et récolte » ont été restaurés. Au cours de la restauration, l'enfilade des salles du bâtiment principal de la gare a retrouvé l'apparence historique des éléments de décoration.

La gare de Kiev a été lauréate de trois nominations au concours « Restauration de Moscou 2016 » pour le meilleur projet de restauration, la meilleure organisation des travaux de réparation et de restauration et la haute qualité de ces travaux.