Храм украшают полукруглые апсиды приделов. С юга — придел Рождества Богородицы, с севера — Иоанна Богослова, с запада — Усекновения главы Иоанна Предтечи. Внутри собора сразу замечаешь перекрестие цилиндрических сводов и плиты столбов, установленные в три ряда.
Тяжесть сводов ложится на арки хор, но при взгляде снизу они не кажутся массивными. С плоскостями столов храма перекликаются плоские лопатки на внутренних и наружных стенах собора.
Вероятно, уже при Ярославе Мудром пол собора был украшен мозаикой. Его остатки найдены в одной из апсид. В нижней части стен уцелело также несколько каменных плит с мозаичной инкрустацией. В целом же собор в значительной
Внутри Софийский собор украшали великолепные фрески с огромными фигурами пророков. Не все они сохранились до наших дней. Великолепный Успенский иконостас возник в XIV в. Он знаменит чудотворной иконой «Божия Матерь Знамение». Две другие чудотворные иконы находятся в Рождественском приделе собора, степени утратил роскошь своего первоначального убранства.
В первой трети XII в. собор Святой Софии стал главным храмом Новгородской республики и символом ее самостоятельности. Этот выдающийся памятник древнерусского зодчества надолго стал архитектурным образцом для многих других храмов России.
Собор украшен монументальными порталами. Главный, западный, знаменит своими бронзовыми вратами. По одной из версий, они были привезены в Новгород князем Владимиром из Византии. Другая версия рассматривает их как военный трофей, привезенный из Магдебурга еще в XII в.
Другой отличительной чертой новгородской Софии является оригинальная форма округлых закомар (завершения наружных стен), которые чередуются двускатными сводами — щипцами. Собор окружен широкими двухэтажными галереями. В западной находится лестничная башня. Через нее можно лопасть на хоры и в западную галерею второго яруса, а оттуда — внутрь храма.