Дата постройки последнего здания: 1046-1050   см. фотографии объектов той же эпохи

Огромный храм, сооруженный в 1045-1050 новгородским князем Владимиром Ярославичем и епископом Лукой. Построен киевскими мастерами по образцу Софийского собора в Киеве. Крестовокупольный пятинефный пятиглавый храм с трехапсидным алтарем, с трех сторон охваченный двухъярусными галереями, с лестничной башней, завершенной куполом, с юго-западной стороны. В XVII-XIX вв. частично перестроен, устроена скатная кровля, сооружены контфорсы, в 1830-1832 переложена северная галерея. В 1893-1900 отреставрирован с восстановлением позакомарного покрытия. В северной галерее придел Иоанна Богослова, в южной Рождества Богородицы, в пристройке между алтарями собора и Рождественского придела в сер. XVI в. устроен придел Иоакима и Анны. В западной части северной галереи придел Усекновения Предтечи, в юго-западной части здания в 1862 устроен придел благоверных Владимира и Анны Новгородских. К внешней стене собора с юго-западной стороны примыкает небольшой придел Гурия, Самона и Авива, сооруженный в 1459. Отдельно стоящая пятиарочная звонница сооружена в 1530-1540-х, вероятно, на основе звонницы 1439, перестроена в XVII-XVIII вв. Закрыт в 1929, в годы войны несколько поврежден, отреставрирован в кон. 1940-х. Использовался как музей. В 1991 возвращен верующим, находится в совместном владении епархии и музея-заповедника.

В храме покоятся мощи святых князей новгородских Владимира (строителя собора), его матери Анны (супруги Ярослава Мудрого), Феодора (брата Александра Невского) и Мстислава Удалого, и новгородских святителей Никиты (+1108), Иоанна (+1186) и Григория (+1199), в южной "Мартириевой" паперти под спудом покоятся мощи святителей Иоакима, Луки, Аркадия, Мартирия, Симеона и Афанасия, в западной - святителей Антония и Василия Калики.