Збудований великим князем київським Ярославом Мудрим. За повідомленням "Повісті временних літ" завершення спорудження собору відноситься до 1037. Ллє новгородські лі і опік п датують цю подію 1017, Аналіз загальнополітичної ситуації, архітектурні, будівельні особливості дають підстави відносити побудову споруди до 30-х pp. XI ст.
С. с. споруджено на місці переможної битви князя Ярослава з печенігами. Закладений на найвищій точці Старокиївського плато, видно з будь-якого місця нагірного Києва. Становив собою головний композиційні: центр нового града Ярослава Функціонально був центром Руської митрополії, головним храмом держави, де відбувалися найурочистіші державні та церковні церемонії. Тут освячували посадження на престол великих князів, митрополитів, призначали єпископів у різні давньоруські князівства, приймали іноземних послів, па церковні свята тут збиралася величезна кількість киян. Цим визначалися й головні типологічні риси будівлі – великі розміри, наявність необхідних канонічних приміщень, широких хорів, галерей, сходових башт. Величний храм справляв надзвичайне враження на сучасників. Митрополит Іларіон, імовірний ідейний керівник спорудження та розписів С. є., проголошував, що це є "… дом божий великый святыи его премудрости създа … яже церкви дивна и славна всем окрутниим страмнам, яко же и на не обрящется в всемъ полунощи земнеем*ь ото востока до запада. И славный град твои Кыев величьством яко венцем обложил". Як і головний храм Константинополя, собор присвячено Софії – Премудрості Божій.
Становив собою п’ятинефний хрестокупольний храм, оточений з трьох боків двома рядами відкритих галерей. Його завершували тринадцять куполів, на заході знаходились дві башти зі сходами на хори. Стіни зводились у змішаній техніці кладки із заглибленим рядом, де шари бутового каменю чергувалися з рядами плінф. Бані та дах було вкрито свинцевими листами. Будівництво собору пов’язують з візантійською столичною архітектурною школою, але є також риси інших архітектурних традицій, самобутнє сприйняття константинопольського досвіду. Загальний розмір храму з галереями: ширина – 54,6 м, довжина – 41,7 м. Висота головної бані – 28,6 м від рівня стародавньої підлоги. Площа головного п’ятинефного ядра храму – бл. 600 кв. м, площа хорів – 260 кв. м.
Інтер’єри собору розкішно прикрашені. Центральний підкупольний простір і центральну аисиду оздоблено мозаїчними розписами, решта храм) (центральний та бокові нефи, хори, башти, відкриті галереї) – фресковим розписом. Парапети хорів прикрашали різьблені шиферні плити. Підлога центральної частини споруди складалася з різьблених інкрустованих мозаїкою шиферних плит і різноманітних мозаїчних наборів, бокові частини та хори оздоблювалися різнокольоровими керамічними полив’яними плитками. Широко застосовувався і привозний мармур (передалтарна перегородка, оздоблення вхідних порталів). Софіївські мозаїки – одна з найцінніших пам’яток давньоруського монументального живопису. Мозаїчна палітра нараховує 177 відтінків. Смальта для мозаїки виготовлялася поруч з місцем будівництва собору. Найбільш відомою мозаїчною композицією є зображення Марії Орантп п копсі центральної апсиди. Під цим зображенням знаходяті>ся багатофігурні композиції "Євхаристія" та "Святителі". Посгаті святителів належать до найдосконаліших мозаїк пам’ятки. В них з особливою виразністю розкривається майстерність портретних характеристик, колористична обдарованість художників, що викопували ці образи. Серед інших композицій з мозаїки – "Пантократор", "Деісус", "Благовіщення", частково вцілілі євангелісти, архангели, святі мученики рос мінні 1.1 геометричні орнаменти.
В соборі збереглося чимало композицій і фрескового розпису XI ст. Здійснено три головних цикли зображень: на біблійні, євангельські та житійські теми. Сюжети читаються як книга – зліва направо і зверху вниз. На склепіннях зображено сцени з життя Ісуса Христа – "Різдво", "Стрітення", "Преображення", нижче – "Суд над Христом", "Розп’яття", ще нижче на стінах – "Зішестя у пекло", "Послання учнів на проповідь", "Увіруваппя Фоми" тощо. Цикли життєвих композицій розміщено в бокових вівтарях та нефах (Іокима та Анни, св. Георгія та св. Михайла).
Виняткове значення мають різноманітні фрескові композиції на спінах сходових веж на хори. В північній вежі вціліли зображення візантійської імператриці та імператора на білому коні, композиція княгиня Ольга па прийомі у Костянтина Багрянородного. Головною композицією південної вежі є зображення константинопольського іподрому. Добре збереглося зображення триповерхового палацу з відкритими галереями, де в імператорській ложі знаходяться Костянтин Багрянородний та Ольга. З виставами на іподромі пов’язано композиції "Акробати" та "Скоморохи", де зображено музикантів. Численні зображення па мисливську тематику ("Полювання на вепра", "Полювання на ведмедя", "Боротьба ряжених" тощо) розповідають про князівські уподобання, тваринний та рослинний світ доби Київської Русі. Фрески веж – не тільки яскравий витвір монументального мистецтва, а й важливе історичне джерело, що свідчить про тісні (в’язки Русі і Візантією, розкриває пікапі сторінки того часу.
На західній частині підбанного просторового хреста знаходився ктиторський портрет Ярослава Мудрого з родиною, проте більшу його частину зруйновано в XVII ст. Видатною пам’яткою мистецтва є різьблений мармуровий саркофаг з проконеського мармуру, в якому 1054 поховано Ярослава Мудрого. Унікальним історичним джерелом є численні графіті (написи) XI-XV ст., що містять відомості про історичні події та культуру тих часів. Серед них давня абетка, напис про смерть Ярослава Мудрого тощо.
С. с. у XI ст. був оточений мурованою стіною. Рештки ще однієї такої стіни виявлено в 1998 проти південної брами монастиря на вул. Володимирській (її траса викладена на бруківці червоним кварцитом). На північ від собору розкопано муровану лазню того часу.
Під час Батиєвої навали 1240 С. с. не було зруйновано. Він залишався резиденцією митрополитів всієї Русі. В соборі поставляли на сан єпископів у Володимир, Ростов, Новгород і Твер. Тут проходили загальноруські з’їзди церковних ієрархів, створювалися і затверджувалися нові Кормчі (церковно-юридичні кодекси), що поширювалися по всій Русі, Литві, Молдові. Навіть після переходу митрополичої кафедри в 1300 до Володимира, а пізніше до Москви нові митрополити Русі повинні були спочатку освячуватись у С. с. Прб функціонування собору в XIII-XIV ст. свідчать також написи на його стінах з датами (1257, 1259, 1285, 1380).
Собор грабували Едигей у 1416 та Менглі-Прей у 1482. Останній подарував своєму союзнику московському великому князю Івану III золоті дискос та потір з софійської ризниці. Найбільшого занепаду споруда зазнала в XVI – на початку XVII ст. В ЗО-40-х pp. XVII ст. за завданням митрополита П. Могили проводилися великі реставраційно-ремонтні роботи під керівництвом італійського архітектора О. Манчіні.
Найбільші відновлювальні роботи собору проводилися за доби гетьмана І. Мазепи наприкінці XVII – на початку XVIII ст. Збудовано 6 нових бань, надбудовано старі бані та галереї, створено новий дах, фігурні фронтони, фасади прикрашено новими деталями, однак стародавні розписи забілено. В 40-х pp. XVIII ст. фасади прикрашаються ліпниною, зроблено нову підлогу, іконостас, розписуються заново стіни. Собор набуває вигляду, характерного для стилю українського бароко XVIII ст. Після виявлення в 1843 під пізнішими нашаруваннями давньоруських фрескових розписів відбулося поновлення його інтер’єру. Давні фрески було записано олійним живописом, з’явилася нова чавунна підлога. В 1882 збудовано в псев-до візантійському стилі західну зовнішню галерею, в західному фасаді зроблено величезне вікно. В 30-х та 50-70-х pp. XX ст. в соборі проведено великі реставраційні роботи: очищено та закріплено мозаїки (збереглося 260 кв. м), з фресок знято пізніші олійні нашарування, тиньк. Пізніші композиції залишено в тих місцях, де не зберігся первинний розпис. Тому в соборі зберігаються пам’ятки монументального живопису XI, XVII-XVIII та XIX ст. Нині С. с. входить до складу Національного заповідника "Софія Київська". В 1990 пам’ятку внесено до Списку всесвітньої спадщини ЮНЕСКО.
Дзвіниця. Збудована на подвір’ї монастиря в 1699- 1707 (одночасно з відбудовою собору). Спочатку мала три яруси. В 1744 мере:-, великі тріщини, що з’явилися в стінах^дзвіниці, верхній ярус було розібрано і збудовано новий, роботами керував І.Г. Шедель, Четвертий ярус та позолочену грушоподібної форми баню з невеличкою главкою надбудовано в 1851-52 за проектом єпархіального архітектора П.І. Спарро. До цієї перебудови дзвіницю було поліхромно пофарбовано, після чого залишились два кольори.
Фасади її по вертикалі розчленовано лопатками, прикрашено ліпним орнаментом і барельєфами. Поярусне (з уступами) нарощування об’ємів дзвіниці підкреслено карнизами. Насиченість фасадів архітектурною декорацією, гра кольорів надає дзвіниці живописного вигляду, не позбавляючи її стрункості та чіткості. Дзвіниця заввишки 76 м домінує не тільки над ансамблем споруд Софійського монастиря, а й усім районом Верхнього міста. Вона сприймається з багатьох його ТОЧОК і особливо вдало "перегукується" з ансамблем Михайлівського Золотоверхого монастиря.
Трапезна палата (Тепла Софія). Збудована в 1722-ЗО південніше Софійського собору. Спочатку це була двоповерхова барочної форми споруда, на першому поверсі якої розміщувалася сама монастирська трапезна палата з церквою св. Лазаря, а на другому – комори для провіанту й монастирського начиння, з півдня містилася кухня. Під будинком влаштовано величезні льохи, з яких ішли в два різні боки великі підземні ходи. Західний фасад прикрашено фронтоном, дах з заломом, вікна першого поверху мали по боках напів колонки. В 1822 за митрополита Євгенія Болховітінова трапезну палату перебудовано за проектом міського архітектора А.І. Меленського на зимову (теплу) церкву, через що набула назви Теплої Софії. В 1872 за проектом архітектора М.С. Конникова до південного та північного фасадів прибудовано одноповерхові нефи з односхилим дахом. Трапезна палата набула вигляду тринефної базиліки з банею грушоподібної форми над вівтарем, двосхилим дахом з характерним барочним заломом і фронтоном на західному фасаді. В 70 80-х pp. XX ст. в Трапезній палаті проведено реставраційні роботи за проектом архітектора В.Ф. Отченашка. В ній знаходиться історико-архітектурна експозиція та зал засідань Національного заповідника "Софія Київська".
Митрополичий палац. На захід від центрального входу до Софійського собору митрополит Варлаам Ванатович (1722-30) розпочав будівництво митрополичого палацу, яке завершив уже його наступник Рафаїл Заборовський (1731-47). За Варлаама було збудовано перший поверх з глибокими льохами, в 1731 – 43 надбудовано другий поверх. У 1748-57 дах перероблено, після чого він набув характерної барочної форми з заломом. Над головним входом східного фасаду влаштовано пишний барочний фронтон з вікнами для освітлення горищних приміщень. Такий самий фронтон зведено і на західному фасаді, до якого вів парадний в’їзд до монастиря через браму Заборовського. В XIX ст. західний фасад закрито балконом та низкою незграбних забудов. Східний фасад (звернутий до Софійського собору) прикрасили ліпленням "єпархіального" стилю. До південно-західної частини прибудовано нові двоповерхові приміщення, В 1838 повністю перебудовано домову митрополичу церкву Рафаїла Заборовського на другому поверсі.
Незважаючи на переробки XIX ст., Митрополичий палац становить собою один з найкращих взірців архітектури стилю українського бароко. До революції в будинку містилася управа Київської митрополії, в 1918-23 – Український архітектурний ін-т, з 1924 – відділ Революції Центрального історичного архіву ІМ. В.Б. Антоновича, з 1944 – підрозділи Академії архітектури України, нині – Національний заповідник "Софія Київська".
Софійська бурса (духовна семінарія). Будинок зведено на північ від собору в 1763-67. Становив собою двоповерхову з великими льохами споруду, прямокутну в плані (довжина 108 м), з двома ризалітами на південному фасаді. Корпус оздоблено високим дахом із заломом. Фасади на всю висоту розчленовано набігаючими розкрепованими пілястрами, розташованими відповідно до внутрішнього планування будинку. Пілястри увінчано стилізованими іонійськими капітелями, прикрашеними ліпним орнаментом у вигляді зірок і пальмових гілок. У проміжках між пілястрами знаходяться віконні отвори з лучковими перемичками. Вікна першого поверху обрамовано наличниками із замковим каменем простого малюнка, другого – прикрашено наличниками і хвилястими розкрепованими сандри-нами. Стіни завершуються багатоуступчастим тягнутим карнизом. Будинок типовий для архітектури українського бароко другої половини XVIII ст. Кошти па спорудження будинку збирали спеціальні уповноважені Софійського монасі’иря на Запоріжжі. Авторами вважають архітекторів М. Юрасова та Ф. Попова, які в цей час працювали у Видубицькому монастирі.
Будинок використовувався як монастирські келії. В 1825 його перебудував під спою резиденцію митрополит Євгеній Болховітїиов, який тут мешкав. У 1839 його знов перебудували під Софійську духовну школу (бурсу), яка містилась тут до початку Революції 1917. З 1921 в будинку розмістився Центральний історичний архів ім. В.Б. Антоновича з матеріалами переважно XVIII-XX ст., з 1967 – Центральний державний архів-музей літератури і мистецтва України, єдиний в країні архів у поєднанні з музеєм. Тут проводиться комплектування особистих фондів документальних матеріалів діячів культури України, серед них – фонди Ю.І. Яновського, А.С. Малишка, P.M. Глієра, А.Й. Кос-Анатольського, Б.М. Лятошинського, А.Г. І Іотрицького, М.Д. Ворвулі на, З.М. Гайдай та ін.
Братський корпус. Будинок монастирських келій розташований на захід від Софійської бурси під прямим кутом до неї. Прямокутний у плані, розміром 11×58 м. Перший поверх його побудовано в 50-х pp. XVIII ст., другий надбудовано в 60-х pp. В XIX ст. його західний фасад зіпсовано прибудованою на висоту обох поверхів закритою галереєю. По всьому периметру перший поверх келій відокремлений від другого невеликим карнизом. Зовні стіни корпусу на всю висоту розчленовано пілястрами, що утворюють певний ритм на витягнутому фасаді. Гурти карнизів на виступаючих частинах фасадів та на пілястрах розкреповано. Верх пілястрів увінчано капітелями простого малюнка, а пілястри першого поверху прикрашено рустом. Вікна мали такий самий характер, як у бурсі. Корпус увінчував високий бароковий дах із заломом. Реставраційні роботи початку 70-х pp. XX ст. повернули будинку вигляд типовий для стилю українського бароко середини XVIII ст. В будинку розміщено адміністрацію та наукові відділи Національного заповідника "Софія Київська".
Консисторія. Будинок знаходиться в південно-західній частині монастиря, поблизу Південної брами. Споруджений за часів митрополита Варлаама Ванатовича (1722- 30) як монастирська "хлібня". Пізніше тут було заведено "консисторію", потім "дикастхюію", пізніше знов повернено на "консисторію". Перебудовано в 1853. Науково-дослідні роботи 80-90-х pp. XX ст. допомогли з’ясувати його первісний вигляд і провести реставраційні роботи. Нині тут розміщено виставкові зали Національною заповідника "Софія Київська".
Південна брама. Двоярусна в’їзна вежа з боку вул. Володимирської. Споруджена в середині XVIII ст. Квадратна у плані двоповерхова споруда з широким проїздом-брамою в нижній частині та досить просторим приміщенням над нею в другому поверсі. Увінчана напівсферичною банею і конусоподібною вежею з високим шпилем, на якому до революції 1917 знаходився флюгер у вигляді двобічного рельєфного ангела. Тут зберігалася частина архіву консисторії, тепер наукові фонди Національного музею "Софія Київська".
Брама Заборовського. Парадний в’їзд до монастиря у XVIII ст. з заходу (з боку Георгіївського пров.). Вів до митрополичого палацу. Побудовано на замовлення митрополита Р. Заборовського в 1746 архітектором І.Г. Шеделем. Становила собою одноповерхову кам’яну споруду барочних форм з широким арочним проїздом посередині і караульними приміщеннями (кордегардія) по обидва боки від проїзду. Будівлю увінчано високим двосхилим дахом із заломом, що замикався із західного та східного боків високими барочними фронтонами.
На початку XIX ст. в результаті інтенсивної забудови Верхнього Києва Б. 3. опинилася в тісному провулку, парадний митрополичий двір перетворено на закритий митрополичий сад. Денний рівень поверхні збільшився на 1 м. Тому в 1822-23 проїзд через браму закладено, а бокові приміщення розібрано.
Зберігся західний фасад брами, прикрашений внизу складною системою колон та пілястр, двома арками й пишним фронтоном з хвилястими лініями валют. Б. 3. відзначається розкішним ліпленням, яке щільно заповнює все поле її фасаду розводами аканту, театральними масками, овальними картушами з коронами та палаючим серцем (герб Р. Заборовського), різними розетками тощо. Є одним з найкращих взірців архітектури українського бароко середини XVIII ст.
Монастирський мур. Зведений одночасно з Брамою Заборовського в 1745-46. Зберігся частково з боку пров. Георгіївського, вул. Стрілецької та біля Софіївської дзвіниці. Оточував усю територію монастиря, що визначилася в XVII ст. Мур заввишки близько 3 м споруджено з цегли на вапняному розчині, зовнішні його площини розчленовано неширокими пілястрами, на яких розкріповуються гурти цоколю і розвиненого карнизу, що увінчує стіну. Частина муру, що йде по вул. Володимирській, та корпуси, які прилягають до неї, побудовано на початку XIX ст. у формах, властивих добі класицизму з рустованим полем зовнішнього фасаду стіни.