Безпосередньо під арками, що підтримують центральнийкупол, у давнину містилося чотири мозаїчних медальйони. Від них збереглися лишедва - з зображенням Христа-священника над східною аркою і Богоматері - надзахідною.

На північній і південній підпружних арках вцілілоп’ятнадцять мозаїчних медальйонів із зображеннями мучеників. На стовпахпередвівтарної арки (над іконостасом)-мозаїчна сцена «Благовіщення»:ліворуч-архангелГавриїл, праворуч-діва Марія. Обидві частини композиції дуже гарні заколоритом. Гавриїл у білому вбранні із зеленкуватими, пурпуровими і чорнимивідтінками. Звучання білого кольору посилюють червоні сандалії, жезл і смуги нарукавах. На Марії одяг глибокого синього кольору, пожвавлений золотом нарукавах і кінцях мафорія. З синявою одягу контрастують червоні чобітки і пряжав руках Богоматері.

Над аркою вівтаря розміщена композиція «Деісус»-тримедальйони з погрудними зображеннями Христа, Богоматері та Іоанна Хрестителя.

У склепінні головного вівтаря видно величезну постатьбогоматері-Оранти, яка молиться. Ця постать домінує над розписами інтер’єра .Висота її близько 6 м. Богоматір стоїть з піднятими руками на широкому помості,прикрашеному дорогоцінним камінням. На ній - синій хітон, пурпуровий мафорій іззолотими складками і червоні чобітки. З-за пояса звисає біла хустка ПостатьОранти виділяється серед розписів собору особливою величчю, монументальністю ісоковитістю барв.

Під Орантою - багатофігурна композиція«Євхаристія»-символічна сцена причащання апостолів. У центрі - престол, обабічякого стоять ангели з рипідами. Біля них двічі зображено постать Христа . Вінпричащає хлібом і вином апостолів, які урочисто підходять до нього з обох боків.Апостоли і ангели в світлому вбранні, Христос у синьому плащі і пурпурномухітоні із золотими складками. Малиновий престол у центрі надає композиціїособливої кольорової насиченості

Усі мозаїки собору виконані на сяючому золотому фоні. Їмпритаманні багатство барв, яскравість і насиченість тонів.

При всій кольоровій різноманітності мозаїк переважаючимитонами є синій і сіро-білий у поєднанні з пурпуровим. Кожен колір має багатовідтінків: синій-21, зелений-34, червоно-рожевий-19, золотий-25 та ін. Це свідчитьпро високий розвиток у Стародавній Русі скловарної справи і технікивиготовлення смальти. Всього палітра мозаїк собору налічує 177 відтінківкольорів. Смальта виготовлена із скла, забарвленого в різні кольори додаваннямсолей і окислів металів. Зображення виконані безпосередньо на стіні шляхомвдавлювання у вогку штукатурку кубиків смальти, розміри яких у середньомублизько 1 куб. см. У наборі облич часто зустрічаються дрібніші кубики - близько0,25 куб. см. Грунт під мозаїками тришаровий, загальна товщина його 4-6 см.Крім смальти, використано кубики з природного каміння.

Біля кожної мозаїчної композиції є написи грецькою мовою,що пояснюють сюжет.

Імена мозаїстів невідомі. Однак художні особливостіокремих зображень і способи укладання смальти дають можливість визначити складбригади майстрів у кількості восьми чоловік (не рахуючи підмайстрів).

Під час реставраційних робіт мозаїки очищені від бруду іукріплені в місцях відшарування штукатурної основи. Мозаїки головного купола івівтаря собору гармонійно поєднуються з фресковим розписом.                                    

ФРЕСКИ

Фрески прикрашали у давнину всі бокові стіни споруди,галереї, башти і хори. В 17 столітті первісний живопис під час ремонту частковооновлювався клейовою фарбою. На рубежі 17-18 ст. древні фрески, на той часпошкоджені, були поштукатурені й забілені. У 18 ст. на первісному стінописібули зроблені нові олійні зображення, що відповідали вимогам епохи. В середині19 ст. фрески були розчищені з-під розпису 18 ст. і знову закриті олійнимживописом, який не відзначався художньою цінністю, хоча сюжети його в основномуповторювали іконографічну схему стародавніх фресок, які збереглися на той час.

У процесі реставраційних робіт фрески 11 ст. розчищеноз-під пізніших нашарувань, укріплено місця відшарування фрескової штукатурки.Пізній живопис залишено в місцях, де фрески втрачено, для збереження єдностістінописного ансамблю собору. В окремих місцях збереглися композиції 17 і 18століть.

До системи фрескового розпису входять багатофігурнісцени, зображення святих на повний зріст, напівфігури святих, численніорнаменти.

У центральному підкупольному просторі бачимобагатофігурні євангельські сцени розповідного характеру - про діяння і жертвуХриста, про поширення християнського віровчення. У давнину композиціїрозміщувались в хронологічній послідовності по колу, зліва на право, зверхувниз трьома регістрами.

Початкові сцени циклу були змальовані на склепіннітрансепту і західної частини центрального нефа. Жодна з фресок верхньогорегістра не збереглася до наших днів.

Сцени середнього регістра розміщені під склепінням надпотрійними аркадами і починаються в північній частині трансепту двомакомпозиціями - «Зречення Петра» і «Христос перед Каїафою». Далі розповідьпереходить на південну частину трансепту, де розміщена композиція «Розп’яття».Решта фресок середнього регістра не збереглися.

Фрески нижнього регістра розміщені над восьмиграннимистовпами трансепту. На північній стіні збереглися сцени «Зішестя Христа впекло» і «Явління Христа жонам-мироносицям, на південній - «Увірування Хоми» і«Відіслання учнів на проповідь». Поряд з останньою композицією на суміжнійстіні бачимо заключну сцену всього євангельського циклу - «Зішестя святогодуха».

Особливу цінність серед фресок Софійського собору становитьгруповий портрет родини Ярослава Мудрого. Композиція містилась на північній,західній і південній стінах головного нефа. Про центральну частину цієїкомпозиції, розміщену на західній стіні, яка не збереглася, відомо з малюнкаАбрагама ван Вестфальда 1651 року. На малюнку зображені Ярослав Мудрий змакетом Софійського собору в руці, дружина Ярослава княгиня Ірина. Вони йдутьдо постаті Христа, біля якого, можливо, стояли князь Володимир і Ольга -основоположники християнства на Русі. За Ярославом та Іриною в урочистійпроцесії йшли їхні сини й дочки. Від цієї великої композиції збереглися чотирифігури на південній стіні центрального нефа і дві - на північній.

Фреска дуже потерпіла під час реставрації 19 ст. Напівденній стіні зверху фрески олією були змальовані постаті великомучениць, напівнічній стіні-святих. Розчистку цих фресок здійснено після організаціїСофійського заповідника в 1934-1935 роках. На північній стіні, крім фрески,видно три постаті, змальовані в 18 столітті, і голову святого у 19 столітті. 

Та обставина, щофрескова композиція погано збереглась, і відсутність первісних написівутруднюють реконструкцію всієї сцени і визначення кожної з фігур. Хоч чотирипостаті на