Крестив Русь и женившись на сестре византийского императора Анне великий князь киевский Владимир Святой стал позиционировать Древнерусское государство как сильнейшее государство тогдашнего христианского мира, а в перспективе - и как полноправного наследника Византийской империи, а его столице, которой являлся Киев, требовалось и соответствующее оформление, на которое князь Владимир не жалел средств, помимо всего прочего начав строительство в Киеве огромного каменного собора, который должен был затмить и превзойти одноимённый собор в Константинополе.
Строительство киевского Софийского собора началось не на пустом месте, ещё до Крещения Руси на его месте стояла небольшая Софийская церковь, построенная в своё время для себя княгиней Ольгой. Её внук князь Владимир Святой после крещения Руси и окончания строительства Десятинной церкви задумал построить в Киеве главный христианский храм и, недолго думая, приказал для этого перестроить в камне Софийскую церковь, название которой так удачно совпадало с собором Святой Софии в Константинополе. Строительство пятинефного храма с тринадцатью главами началось в 1011 году, но в 1015 году Владимир Святой умер, между его сыновьями началась междоусобная война, в которой победу одержал Ярослав Мудрый, но и после его воцарения в Киеве строительство Софийского собора шло крайне медленно.
Ситуация резко изменилась в 1036 году, когда Ярослав Мудрый одержал под Киевом решающую победу над печенегами и, желая отблагодарить за неё Бога, повелел в срочном порядке достроить Софийский собор, который был окончательно освящен в следующем году. Софийский собор в своём роде уникален, строившим его византийским зодчим пришлось выполнять невыполнимые требования заказчика о постройке самого большого храма не только на Руси, но и во всём христианском мире и они это сделали, построив роскошный пятинефный храм с 13 главами, через барабаны которых, прорезанные многочисленными окнами, он в буквальном смысле заливался светом. Внутри Софийский собор был тоже роскошно отделан, особую ценность представляют его мозаичный и фресковый ансамбль, большей частью благополучно дожившие до наших дней. Помимо функций кафедрального собора всей Русской православной церкви, перед Софийским собором стояли и другие задачи: при нём действовали богадельня и школа, в Софийском соборе хранилась и библиотека Ярослава Мудрого, которую безуспешно ищет несколько поколений исследований. Главный храм Древней Руси быстро вызвал множество подражаний, самыми знаменитыми из которых являются Софийские соборы в Новгороде и Полоцке.
В эпоху раздробленности Софийский собор сполна испытал всё то, что было уготовано Киеву, его неоднократно грабили, во время обороны Киева от монгол в 1240 году Софийский собор стал одним из опорных пунктов обороняющихся, за что монголы его сожгли и разграбили. После такого разгрома Софийский собор пришёл в запустение, к XVI веку там и богослужения прекратились, только в 1596 году Софийский собор был передан униатской церкви, сделавшей его своим главным храмом, а в 1633 году его вернул в православие киевский митрополит Пётр Могила, начавший масштабную реставрацию Софийского собора, продлившуюся до 1740 года. В ходе реставрации Софийский собор был перестроен снаружи в стиле виленского барокко, были обновлены древние фрески и мозаики и созданы новые, а также построены новые приделы храма с отдельными куполами (ныне Софийский собор имеет 19 глав). Отреставрированный собор оставался главным храмом Киевской митрополии вплоть до 1929 года, когда он был закрыт, а в 1934 году здесь был открыт музей, которым Софийский собор остаётся и по сию пору. В 1990 году Софийский собор и Киево-Печёрская лавра были признаны объектами Всемирного культурного наследия ЮНЕСКО, став одними из первых таких памятников на территории бывшего СССР.