Крестово-купольная система храма. Куполов было 5. Помимо 5 основных глав появляются разного рода башенки, и храм обретает пирамидальную архитектуру. Владимир проводит параллель с Византией — власть дана богом. Центральная глава символизирует главного — князя, 4 главы — княжеская дружина, ниже — бояре. Самый нижний ярус — смерды. Материал постройки всех первых храм и этого в том числе был кирпич (плинфа).
Это узкие обожженные глиняные пласты-таблички (узкий кирпич). Кирпич соединялся глиняным раствором с примесью кирпичной крошки. Завершение главков — грибовидная форма. Окна арочные с кирпичными или каменными перемычками. В плане храм имеет композицию креста (крестово-купольная система). Храм шестистолпный. Алтарная часть состоит из трех апсид. В притворе размещались люди еще не получившие крещение. Сам храмовый объем довольно вытянутый. Иконостас по Византийской традиции был одноярусный. По бокам пристроены галереи. Храм получил пятинефную структуру.
Сам храм имеет 3 нефа. Второй ярус храма — хоры. В византийской культуре хоры выполняли функцию размещения певчих. Владимир придает им новую функцию — обсуждения политических дел, там могли принимать зарубежных гостей. Во время богослужения князь и его дружина находились в верхнем ярусе. Князь как бы возвышается над смердами. Храм имел очень богатую внутреннюю отделку — это разные породы мрамора.