Після загибелі Святослава, під час повернення з другого походу в 972р. він був убитий печенігами в дніпровських порогах, між його синами почалася боротьба за київський престол. Перемога залишилася за Володимиром. В роки його правління (980-1015р.) завершився тривалий процес формування території давньоруської держави. Остаточно визначилися і закріпилися границі Київської Русі, що в основному збіглися з етичними рубежами східнослов'янських племен. З автомамізмом окремих земель було покінчено. У кожне князівство Володимир посадив свого сина або посадника з найближчого оточення. У результаті всі ступіні державної феодальної ієрархії виявилися в руках єдиного князівського роду.
Вищого розквіту Київська держава досягла в часи князювання сина Святослава Ігоровича - Володимира (980 - 1015).Місто складалося тоді з великої прибережної частини - Подолу, де жили переважно ремісники і торговці, і порівняно меншої нагорної частини (Верхнє місто, по літописі - "Гора"), де були споруджені зміцнення - так званий Дитинець. Язичество в 2 половині Х століття вже не відповідало рівневі соціально - економічного, політичного і культурного розвитку Київської Русі. На зміну йому прийшло християнство - релігія класового суспільства з її ієрархією святих, навчанням про панування і покору, а також непротивленні злу і насильству. Як описує автор "Літопису тимчасових років", Володимир наказав зруйнувати в Києві й інших містах язичеські капища з ідолами і на їхньому місці поставити християнські храми. У 988 р. у Києві була зруйнована церква св. Василя, у 989 р. почате будівництво Десятинної церкви, що завершилося в 996 р. Це був хрестово-купальний, шестистовбний храм, прикрашений мозаїкою, фресками різними мармурами і шиферними плитами. На його збереження Володимир виділив десяту частину доходів від своїх володінь (звідси назва). Християнство (навчання , відоме на Русі ще з часів Аскольда і Діра, а пізніше - завдяки княгині Ользі), для зміцнення великокнязівської влади й ідеологічного оформлення феодальних відносин, князем Володимиром було зведено в ранг державної релігії.
Неподалік від Десятинної церкви розміщалися князівські палаци. Залишки цих перших відомих науці кам'яних споруджень часів Київської Русі виявлені і досліджені в різний час на території Дитинця. Німецький церковний діяч XІ століття єпископ із Саксонії Титмар Мерзебурзький у своїй "Хроніці", написаної в 1012 - 1018 роках, характеризує Київ як "велике місто, у якому більш 400 церков, 8 ринків, незліченна кількість жителів".
Багато чого з початого при Володимирі було продовжено при його сині Ярославі, прозваним за турботу про розвиток освіти і культури Мудрим. Роки його князювання (1019-1054 р.) склали період нового підйому Київської Русі і її столиці. У цей час продовжували розширюватися границі давньоруської держави. У 1030 р. Ярослав Мудрий поширив свою владу на західне узбережжя Чудського озера, де було засновано місто Юр'єв. Разом із Мстиславом у 1031 р. він відвоював червенські міста, захоплені в 1018 році Болеславом 1 "Хоробрим". На півдні давньоруська держава продовжувала зміцнювати степову границю. Була створена нова лінія оборонних рубежів по Русі. У 1036 році росіяни розгромили під Києвом печенігів і остаточно зломили їхню могутність. Авторитет Київської Русі на міжнародній арені незвичайно зріс. Вона підтримувала торговельні , політичні і культурні зв'язки з багатьма країнами Півдня і Сходу, Німеччиною, Францією, Угорщиною, Скандинавськими й іншими країнами. Королі європейських держав вважали за честь поріднитися з Ярославом Мудрим. Його дочка Ганна була замужня за французьким королем, Єлизавета - за норвезьким, Настасія - за угорським, син Усеволод був одружений на візантійській царівні, Святослав - на сестрі трирського єпископа.
При Ярославі Володимировичі в Києві складений перший пам'ятник російського права - найдавніша "Російська правда", покликана регулювати взаємини між різними соціальними категоріями населення.
З часів князювання Ярослава Мудрого були побудовані Софійський собор, Золоті ворота, Георгіївський і Ірининський монастирі. Офіційна резиденція великого князя