После сноса старой постройки строительство продолжилось.
Для грандиозной постройки решили вновь копать рвы глубиной в 2 и более сажени и в них забить дубовые сваи. Тем временем изучили собор во Владимире.
Сооружение стали делать из кирпича нового типа. Известь было приказано замешивать густо, мотыгами; при этом к утру она засыхала настолько, что ножом не удавалось расковырять.
Уже в первое лето был сделан фундамент. При этом ровный камень клали в середину. Густой раствор известкового теста мазали железными лопатками, т. е. была организована правильная кладка.
Внутри собора строители заложили 4 круглых столба и в алтаре 2 четырехугольных кирпичных. Вся работа велась по циркулю (в кружало) и по линейке (в правило).
В 1476 году стены были выведены до киотов. Внутри стен мастера положили ровно, как по линейке («яко правила»), железные стяжки («всуцепы»), которые закреплялись: в кладке шкворнями («на вретенах»—на веретенах). Вместе с тем железные связи были сделаны и между столбами, где в наших церквах клали, как пишет летописец, «брусие дубовое»).
В 1477 году стены были подняты на такую высоту, что доставка наверх строительных материалов стала трудной. Поэтому строители применили полиспаст. По летописи, «колесо створи и вверх камение не ношаше, но ужищем цепляше и взвлекаше и верху цепляше малые колесца, еже плотники векшею зовут».
При строительстве широкое применение нашли: устройство арок по кружалам с применением циркуля, использование внутренних железных стяжек, новый тип кирпича, более прочный известковый раствор, сплошная кладка с хорошей перевязкой стен, облицовка их камнем. Вообще были учтены советы псковских мастеров и древний опыт лучших владимирских мастеров.
Организация и техника работ по строительству Успенского собора в Москве стояли на весьма высоком уровне и во всяком случае не уступали западноевропейским образцам. Это становится совершенно ясным, если сравнить этот изумительный шедевр московского зодчества даже с тем, что описывает лучший архитектурный трактат того времени (напечатан в 1485 году) «Десять книг о зодчестве» Леона-Баттиста Альберта. Характерны самые темпы строительства. Десятки и сотни лет строились такие соборы, как Кельнский, Миланский. Сооружение Успенского собора продолжалось три года.
Собор был закончен в 1478 году, когда были устроены четыре верха и около большой средней главы «казну сотвори». Своды вывели в один кирпич. Для всхода наверх сделали лестницу. Роспись собора была выполнена в 1482 году мастерами Денисием Тимофеевым, Ярцем и Коней.
Летописец прекрасно охарактеризовал главные особенности этого храма: «бысть же та церковь чюдна вельми, величеством и высотою и светлостью и пространством, якова же не бывала на Руси, опроче Владимирския церкви».
Правильно отмечен здесь и Успенский собор во Владимире, который вместе с соборами Новгорода являлся для строителей образцом древнего русского зодчества. Заслугой московских архитекторов является именно то, что они сумели воплотить в этом прекрасном сооружении черты русской национальной самобытности и создать величественный храм в стиле архитектуры ранней Москвы.