Її першим ректором був визначний знавець і викладач грецької мови єпископ Арсеній. Він розробив один з найстаріших шкільних статутів Європи – “Порядок шкільний”, який містив педагогічні ідеї та визначав коло предметів. Цим статутом було закладено принцип станової рівності освіти. З 1604 р. братство запросило на посаду ректора школи чудового знавця латинської та грецької мов Івана Борецького.
Школа готувала вчителів і священиків, а також намагалась зразково поставленим вихованням протидіяти антиукраїнським впливам єзуїтської школи. Визначним здобутком Львівської школи було створення її студентами греко-слов’янської граматики “Адельфотес”, призначеної не лише для вивчення мов, а й для знайомства з діалектикою, риторикою, музикою, арифметикою, геометрією, астрономією, медициною та богослов’ям.
Інші братські школи, які виникають у Перемишлі, Рогатині, Замості, Києві, Вінниці, Немирові, Крем’янці, Луцьку та ін., будувались за зразком Львівської. Вона надсилала багатьом свій статут, постачала підручники, а іноді направляла й вчителів. Під ідейним і педагогічним впливом братських шкіл перебували монастирські і парафіяльні школи.
За навчання у братських школах батьки сплачували певні кошти, діти незаможних батьків навчалися безкоштовно. За програмою навчання ці школи були закладами середнього типу. Найголовніша увага приділялась вивченню слов’янської та української книжної мов. Усі братські школи у своєму розвитку пройшли два етапи: вони виникали як греко-слов’янські, а згодом почали зближуватись з латино-польськими. Це дозволяло знайомитися з досягненнями західноєвропейської науки й літератури.
У 1615 р. була заснована Київська братська школа. Одним з організаторів школи й першим її ректором був Іван Борецький (пізніше – митрополит Іов), який переїхав зі Львова. У Київській братській школі, як і у Львівській, викладались церковнослов’янська, грецька, латинська, книжкова українська мови, філософія, риторика, поетика.
Викладання не у всіх школах було однаковим і визначалося можливостями братств. Але Львівська, Луцька, Київська братські школи за рівнем викладання успішно конкурували з єзуїтськими й протестантськими і відіграли важливу роль у розповсюдженні освіти, розвитку наукових знань, боротьбі проти католицизму.
Діяльність українських освітніх закладів проходила в умовах посилення національно-релігійного тиску. Після Берестейської унії (1596 р.) розпочалось створення уніатських шкіл: у 1609 р. Іпатій Потій заснував уніатську школу у Володимирі, такі ж школи у Барі, Шаргороді, Холмі організував уніатський орден василіан. В уніатських школах вивчались латинська, польська, грецька, а іноді й церковнослов’янська мови, але головним їх завданням було насадження уніатства. Королівський універсал 1613 р. прирівняв ці школи до католицьких.
З початку ХVІІ ст. Київ стає провідним культурним центром України, чому в значній мірі сприяло зростання економічного значення міста. У 1631 р. митрополитом Київським став Петро Могила, який заснував Лаврську школу як вищий заклад європейського типу. Від братської вона відрізнялася тим, що в ній вивчались “сім вільних мистецтв” і більше уваги приділялось латинській мові, а грецька мала другорядне значення. Відкриття школи у Лаврі викликало невдоволення Київського братства, яке не бажало передавати шкільну освіту до рук архімандрита Києво-Печерської лаври. У 1632 р. братчики примусили П.Могилу погодитись на об’єднання навчальних установ.
Школа отримала назву Київської колегії (у Західній Європі колегіями називали навчальні заклади вищого типу) і за змістом навчальних програм і рівнем викладання відповідала вимогам європейської вищої освіти. Однією з реформ, здійснених П.Могилою, стало введення викладання у колегії та багатьох братських школах латинською мовою, яка становила невід’ємну ознаку освіченості. Без її знання неможливо було вступити до вищих шкіл Західної Європи. У колегії викладались також старослов’янська, книжкова українська, польська та грецька мови. Крім того, у програму П.Могила ввів викладання “семи вільних мистецтв”. З часом у програму навчання почало входити вивчення німецької, французької, староєврейської мов, з 1751 р. введено курс російської мови і поезії. Викладались також історія, географія, література. Повний курс навчання тривав 12 років.
Київська колегія дещо відрізнялась від західноєвропейських університетів, що було обумовлено історичними умовами та національними традиціями: в ній не було обов’язкової для університетів системи факультетів, учням не надавались учені ступені, не завжди читався курс богослов’я. Останнє було пов’язане з політикою польського уряду, який забороняв викладати у колегії богословські науки, інакше заклад мав би права академії. Все ж рівень освіти, який отримували випускники Київській колегії, був достатньо високим, що давало їм можливість продовжувати навчання за кордоном і відкривало шлях до європейської науки. Київська колегія продовжувала залишатись центром українського культурного життя і у другій половині ХVІІ ст.
Хоча входження Лівобережжя до складу Росії після національно-визвольної війни під проводом Б.Хмельницького зумовило суперечливі тенденції у духовному розвитку України, на Лівобережжі зберігався багаторічний досвід організації шкільної освіти. Продовжували існувати приходські школи при церквах, в яких вчителювали дяки та їх помічники (“виростки”, “молодики”), у містах працювали школи для дітей духовенства, ремісників, купців. На Запорожжі функціонували церковноприходські та січова школи, які велику увагу приділяли навчанню військовій справі і забезпечували освіченими людьми військову канцелярію Запорозької Січі. На Правобережжі продовжували діяти братські школи, але вони поступово втратили провідну роль у галузі освіти. Натомість посилилась політика полонізації, яку проводив уряд Речі Посполитої.
У першій половині ХVІІІ ст. освітній процес на Лівобережжі і Слобожанщині був ускладнений колоніальною політикою царизму, зокрема мовною. Низка царських указів (1721, 1727, 1728, 1735 рр.) була спрямована на введення російської вимови у церковну практику й обмеження друкування та розповсюдження книжок, написаних українським варіантом церковнослов’янської мови. З другої половини ХVІІІ ст. усі школи України поступово перейшли на російську мову. Іншою перешкодою розвитку національної освіти були кріпосницькі відносини.
Початкова освіта на Лівобережжі, Слобожанщині та Запорожжі до останньої чверті ХVІІІ ст. зосереджувалась у церковно-парафіяльних школах. Вони існували майже у кожному селі, засновувалися сільськими громадами й у них навчалися діти старшини, козаків, а також селян. У 1748 р. на території семи полків Гетьманщини було 866 шкіл, але розміщення їх було нерівномірним. Так, у Ніжинському полку нараховувалося 217 шкіл, Лубенському – 172, тоді як у Миргородському – лише 37. На Слобожанщині у 1730-х рр. налічувалася 131 трирічна церковно-парафіяльна школа. В наступні роки кількість цих шкіл зменшилась, що пояснювалося дальшим розоренням і закріпаченням селян і козаків.
За свідченням лубенського полковника І.Кулябки, освічених людей не вистачало навіть для заміщення посад осавулів і сотенних отаманів. У 1768 р. з його ініціативи почалося навчання грамоті й військовій справі понад тисячі козацьких дітей. Невдовзі досвід Лубенського полку схвалила Генеральна канцелярія, котра сприяла його поширенню у всіх полках. З другої половини ХVІІІ ст. для дітей старшини створювалися закриті учбові заклади – пансіони та інтернати, в яких викладали переважно іноземці. На Запорожжі у 1754-1758 р. існувала Головна Січова школа для дітей переважно заможних козаків і старшини. За змістом навчання вона прирівнювалася до кращих братських шкіл, у ній викладали піїтику, риторику, математику, астрономію, музику (велася підготовка кобзарів, цимбалістів, сурмачів, скрипалів) та ін.
У ХVІІІ ст. розвиток вищої освіти в Україні був пов’язаний насамперед з діяльністю Києво-Могилянської академії, якій указами Петра І від 1694 р. та 1701 р. було надано статус академії, права самоуправління (як у вищих навчальних закладах Європи) й уперше дозволено викладати курс богослов’я. До середини ХVІІІ ст. Києво-Могилянська академія вважалась одним з перших за значенням вищих навчальних закладів Російської імперії. Серед її слухачів було багато вихідців з Правобережжя й західноукраїнських земель, уродженців центральних районів Росії, а також представників пригноблених Туреччиною та Австрією слов’янських народів (сербів, болгар, чорногорців та ін.). Хоча навчання в академії значною мірою мало церковно-богословський характер, її слухачі діставали досить всебічну освіту.
Головну масу студентів становили діти старшини, духовенства, заможних козаків і міщан; у реєстрі слухачів за 1729 р. згадано представників майже всіх відомих тоді старшинських сімей. Разом з тим, серед студентів були й бідні, що жили у бурсі (гуртожитку). Свою роль культурно-освітнього центра академія почала втрачати з кінця ХVІІІ ст. й була закрита у 1817 р. Її функції перейняла Київська духовна академія (1819 р.).
Українська старшина, не задовольняючись духовним характером академії, яка з другої половини ХVІІІ ст. все більше перетворювалася у спеціальний церковний навчальний заклад, не раз ставила питання про відкриття у полкових містах Гетьманщини та Слобожанщини університетів. Навіть російські адміністратори П.Румянцев та Г.Потьомкін неодноразово виступали з подібною ідеєю. Царський уряд відкидав усі ці проекти, штучно консервуючи церковно-схоластичний характер освіти в Україні.