Новый собор по архитектурному строению отчасти повторял Софию Киевскую. В нем также пять нефов, а центральное пространство с трех сторон замыкается двойными арками хор. Возведением новгородского собора, судя по всему, занималась та же артель, что строила Софийский собор в Киеве, — ее мог направить своему сыну Владимиру Ярослав Мудрый, который сам княжил в Новгороде, победил с помощью новгородцев в борьбе за киевский престол и сохранил к Новгородской земле особое отношение. Но, хотя оба собора выполнены в одном и том же византийском стиле и сильно напоминают друг друга внутри, новгородскую Софию венчают не тринадцать куполов, как киевскую, а пять — и еще одна, шестая глава возведена над лестничной башней. С востока храм замыкают три апсиды: две округлые по бокам и пятигранная в центре.