Собор Софии Премудрости Божией построен в 1045-1050 годах новгородским князем Владимиром Ярославичем и епископом Лукой. Строительство вели киевские мастера по образцу Софийского собора в Киеве.

В XVII-XIX веках частично перестроен, устроена скатная кровля, сооружены контфорсы, в 1830-1832 переложена северная галерея. В 1893-1900 отреставрирован с восстановлением позакомарного покрытия. В северной галерее придел Иоанна Богослова, в южной Рождества Богородицы, в пристройке между алтарями собора и Рождественского придела в сер. XVI в. устроен придел Иоакима и Анны. В западной части северной галереи придел Усекновения Предтечи, в юго-западной части здания в 1862 устроен придел благоверных Владимира и Анны Новгородских. К внешней стене собора с юго-западной стороны примыкает небольшой придел Гурия, Самона и Авива, сооруженный в 1459. Отдельно стоящая пятиарочная звонница сооружена в 1530-1540-х, вероятно, на основе звонницы 1439, перестроена в XVII-XVIII вв.

Закрыт в 1929году. В годы войны несколько поврежден, отреставрирован в конце 1940-х годов. Использовался как музей.

В 1991 возвращен верующим, находится в совместном владении епархии и музея-заповедника.