Софія Київська постала на місці однієї з перших церков міста, яка існувала вже в часах св. Ольги. Ярослав збудував її в подяці за перемогу над половцями, але, передовсім, в подяці Богу за даний його державі великий дар хрещення. За головну думку дій і заходів київського князя можна вважати також слова Книги Приповідок Соломона: “Я Мудрість, з обачністю я перебуваю; Я посідаю знання розважливе... Мною царі царюють і князі встановлюють право. Мною старшини правлять, вельможі судять усю землю” (Прип. 8, 12-16).

Монументальна, тринадцятиглава святиня, була побудована за візантійською системою п’ятиглавого храму, шляхом додання додаткових прогонів. Від самого початку, собор, крім релігійних функцій і митрополитальної церкви, був також головним храмом держави, в якому відбувалися урочистості введення на престол нових князів та прийоми закордонних послів. Тут існувала бібліотека, а монахи писали літописи історії держави. Архітектура, артизм і духовний вантаж святині започаткували новий стиль церковного будівництва у цілій східній Європі. Сьогоднішній бароковий вигляд Софійський собор отримав на зламі XVII і XVIII століть.

Властиво, без значних змін зберігся інтер’єр святині. Це власне тут знаходяться мозаїки і фрески, завдяки яким собор здобув так величезну славу. Найбільше захоплення з-посеред мозаїк викликає розміщена в апсиді над іконостасом, виконана в ХІ столітті чудотворна мозаїка Богородиці – Оранти. Середньовічним митцям вдалося виконати її так, що Божа Мати виглядає мовби була оточена Божественним світлом. Здійняті догори руки несуть до неба молитву за Церкву. Богородиця вдягнена в темно-синій хітон і пурпуровий плащ з золотими складками. Постать Богородиці оточує півколо з написом грецькою мовою почерпнутим з Книги Псалмів: “Бог серед нього, воно не похитнеться; Бог йому допоможе перед світанком”.

В центрі головної бані представлено Володаря Церкви – Христа-Вседержителя – пануючого також над цілим простором храму. На стовпах тріумфальної арки, що веде до головного вівтаря представлено сцену Благовіщення з чудовими постатями Марії й архангела Гавриїла, а під Богородицею Орантою – посередницею між Богом і людиною – розміщено сцену Євхаристії. Ще нижче знаходяться постаті Отців Церкви. Більшість мозаїк, загальною поверхнею 260 кв. м., постали в ХІ і ХІІ століттях. Цілість композиції, починаючи від Христа-Вседержителя й архангелів в бані (небі), а закінчуючи на Отцях Церкви в нижніх частині (земля), стисло відповідає символіці, згідно з якою будовано храми в Візантії.

Крім мозаїк, стіни і склепіння Софії Київської оздоблені не менш гарними фресками, також виконаними в ХІ столітті. Фрески загальною поверхнею 3 тисяч кв. м у своїх найвищих партіях представляють сцени з життя Христа. Крім традиційних композицій “Дванадцяти праздників”, в Софії Київській показано також такі сцени, як: “Христос перед Кайаффою”, “Відречення Петра”, “Явлення Христа жонам-мироносицям” і досить рідка сцена: “Відіслання учнів на проповідь”. Дуже цікаві фрески знаходяться на сходовій клітці, яка веде на хори. Можна тут побачити сцени з візиту княгині Ольги у візантійського імператора Костянтина VII Багрянородного. Найбільшу увагу привертає 14-метрова композиція “Візантійський іподром”. Присутність тих досить незвичайних як для церкви сцен, випливає з того, що колись ці сходи знаходилися в ізольованих від головної святині вежах. У зв’язку з чим цей простір не вважався сакральним.

Захоплення, яке викликають фрески і мозаїки Софії Київської, а передовсім образ Богородиці Оранти, найкраще виразив письменник-богослов XIX століття Андрій Муравйов: “Переступи поріг і дихнеш іншим життям; нехай закриються за тобою мідні ворота західні, і за ними світ: йди все до сходу, до тієї Непорушної Стіни, котра осінила собою Церкву і Русь, від їх початкового сходу і до нинішнього яскравого полудня; і коли у вівтарі соборному, на склепінні горнього місця, зустріне тебе зі здійнятими до неба руками Молитовниця землі Руської, якій ще молився великий Ярослав, – тоді впади перед нею у мовчазному захопленні, і вислови їй своє серце, якщо є ще слова у такі хвилини!”.