En cierto sentido, la estructura de la consulta es similar al resultado:
select json_agg(children)
from (
select
json_build_object(
'id', lvl1,
'children', json_agg(children order by lvl1)) as children
from (
select
lvl1,
json_build_object(
'id', lvl2,
'children', json_agg(items order by lvl2)) as children
from (
select
lvl1,
lvl2,
json_build_object(
'id', lvl3,
'items', json_agg(item order by lvl3)) as items
from my_table
group by lvl1, lvl2, lvl3
) s
group by lvl1, lvl2
) s
group by lvl1
) s;
Tenga en cuenta que order by
en los agregados no son necesarios ya que el orden de una matriz json no está definido. Los agregué para obtener exactamente el resultado esperado.