Фасади храму не штукатурились. Багато уваги зодчіприділяли зовнішньому архітектурному декору: арки північної галереї булиприкрашені поребриком, фасади пожвавлені двохуступчастими нішами, на барабаніголовного купола виконано меандровий орнамент з цегли.

Велику роль в оздобленні фасадів собору відігравав іживопис: уступи ніш та інші елементи архітектурного декору були підведеніяскравою червоною фарбою, стовпи і арки відкритих галерей, відкоси вікон ідверей, багато ніш на фасадах були прикрашені розписом.

Давні обриси собору вражають чіткістю форм, цілісністюкомпозиції, довершеністю художнього образу. Архітектура храму сповнена руху,поступового наростання об’ємів споруди від одноповерхових зовнішніх галерей допірамідальної композиції тринадцяти бань, що надають Софійському соборуособливої виразності. Імена його будівельників невідомі.

Первісні архітектурні форми Софійського соборузберігалися аж до 17 століття, про що свідчать малюнки голландського художникаАбрагама ван Вестерфельда, який змалював собор у 1651 році в період йогозапустіння.

Ремонтні роботи наприкінці 17-18 століття докоріннозмінили зовнішній вигляд Софії.

Ці зміни можна простежити на макеті сучасного виглядусобору. Над зовнішніми одноярусними галереями було надбудовано другі поверхи зшістьма новими куполами над ними. Куполам надано барочної грушовидної форми.Для укріплення будинку ззовні прибудовано міцні стовпи - контрфорси. Фасадиприкрашено декоративними фронтонами, ліпним орнаментом, древню кладкупоштукатурено і побілено, куполи позолочено.

У 1889 заново перебудовано західний фасад Софії. Тоді жспоруджено нартекс, а барочний фронтон 18 століття замінено дугоподібним. Цейвигляд собору зберігається в основному до наших днів.

Нартекс споруджено на місці зруйнованої західної галереї,залишки якої увійшли в кладку нартекса і відкриті нині зондажами для огляду.

З південного боку до нартекса прилягає приміщеннядревньої хрещальні, вбудованої у галерею в 12 столітті. На її стінах збереглисярозписи 11-12 століть. У хрещальні експонується мармурова різьблена купіль 12століття.

З нартекса в собор ведуть мідні позолочені двері, які єцінною пам’яткою українського декоративно-прикладного мистецтва 18 століття.  

АРХІТЕКТУРА І РОЗПИСИ ІНТЕР’ЄРАСОБОРУ

Увійшовши з нартекса в собор , відвідувач знайомиться звнутрішньою архітектурою, яка збереглася з 11 століття без особливих змін.

Внутрішнє планування собору чітке і ясне: прямокутна вплані споруда, витягнута по осі північ-південь, поділена дванадцятьма хрещатимистовпами на п’ять нефів - поздовжніх коридорів, які в східній частинізакінчуються півколами апсид. Центральний неф вдвоє вищий і ширший від боковихі дорівнює за розмірами трансепту - головному поперечному членуванню. З півночіі півдня трансепт замикають двох»ярусні трипрольотні арки, які внизу спираютьсяна восьмигранні, а вгорі - на пучкові стовпи. Така сама аркада замикала колисьіз заходу і центральний неф собору. Від неї залишилися основи восьмиграннихстовпів, знайдені під час археологічних досліджень.

Таким чином, в 11 столітті центральний неф і трансептутворювали в перетині рівноконечний просторовий хрест, над центром якоговисочів головний купол собору. Його тримали підпружні арки. Перехід відпідкупольного квадрату до круглого барабана здійснено за допомогою парусів(сферичних трикутників). Такий тип храму називається хрестовокупольним.

Візантійська хрестовокупольна система, покладена в основуархітектурної композиції Софії Київської, дістала дальший розвиток удревньоруському зодчестві.

Від архітектури інтер’єра Софійського собору з 11століття не збереглась лише західна частина центрального нефа. В результатіперебудов 17-18 століть загинула трипрольотна арка, перероблено склепіння взахідних членуваннях, на місці древнього головного входу зроблено велику арку.Залишки мармурового порога 11 століття виявлено під час археологічних розкопок.

Другий неф займають просторі хори, (полаті) розміщені надбоковими нефами і в західній частині собору. Полаті - це місце, призначене длякнязя і його придворних, а простому люду належало перебувати внизу. Таким чином, архітектура споруди підкреслювала класову диференціацію феодальногосуспільства.

Розміри собору такі: довжина - 37 м, ширина - 55 м,висота від підлоги до зеніту центрального купола - 29 м.

Велику роль у вирішенні внутрішнього простору відігравалаосвітленість різних приміщень споруди. З більш низькими затемненими боковиминефами і галереями різко контрастував центральний підкупольний простір,освітлений дванадцятьма вікнами центрального барабана купола. Це давало змогутим, хто входив у храм , зосередити увагу на вівтарній частині.

На стінах собору зберігся унікальний щодо своєї художньоїцінності ансамбль монументального живопису 11 століття: 260 кв. м мозаїк ( зображень,набраних по вогкій штукатурці кубиками скловидної маси - смальти ) і близько 3тисяч кв. м фресок ( розписів водяними фарбами по вогкій штукатурці ) .   

МОЗАЇКИ

Мозаїки прикрашають головний вівтар і купол собору. Тутзображені основні персонажі християнського віровчення. Вони розташовані встрогому порядку згідно з «небесною єрархією».

Усі збережені мозаїки Софії - це оригінали 11 століття. Умісцях пошкодження мозаїк у 19 столітті зроблено розписи олійними фарбами.

У зеніті центрального купола, в медальйоні діаметром 4,1м, бачимо монументальне зображення напівфігури Христа-Вседержителя. Христос - упурпуровому хітоні та блакитному плащі. Медальйон обведений дев’ятьмарізнобарвними колами, що нагадують райдугу. Навколо Христа-Вседержителя чотириархангели, з яких лише один (у блакитному вбранні)- мозаїчний, а інші в 1884 р.домалював олією М.В.Врубель. У простінках між вікнамибарабана зображені дванадцять апостолів, з них мозаїчною збереглася лише верхнячастина постаті Павла.

З чотирьох зображень євангелістів на парусах, щопідтримують купол, цілком залишилася постать Марка на південно-західномупарусі. Марко сидить на стільці перед розкритим євангелієм. У правій руці вінтримає перо, в лівій - сувій. На ньому хітон сіро-білого кольору і гарнийпурпуровий плащ. Тут застосовано також зелену, жовту і золоту смальти, щозначно збагачують загальний колорит композиції. Від решти мозаїчних зображеньєвангелістів до нас дійшли тільки невеликі фрагменти. Серед них дуже цікавезображення маленького столика з письмовим приладдям на південно-східному