Nach der Taufe der Rus begannen auf ihrem Gebiet der Bau von Kirchen, überwiegend aus Holz, die oft den Flammen zum Opfer fielen. An ihrer Stelle entstanden, dank der Bemühungen der Fürsten, steinerne Tempel. Einer davon war die Nowgoroder Kathedrale zu Ehren Sofias, der Weisheit Gottes. Im Jahr 1045 kam es in Groß-Nowgorod zu einem Brand, der die hölzerne Sofia-Kirche zerstörte, die Ende des 10. Jahrhunderts kurz nach der Taufe der Einheimischen erbaut worden war. Die Kirche war aus Eiche und hatte dreizehn Obergeschosse, sie befand sich außerhalb des Kremls. Nach dem Brand legte der Nowgoroder Fürst Wladimir Jaroslawitsch den Grundstein für eine neue steinerne Kathedrale in der Detinets. Bei der Grundsteinlegung waren seine Eltern anwesend, der große Fürst Jaroslaw der Weise und die große Fürstin Irina, die später den Ordensnamen Anna annahm und als heilige Anna von Nowgorod kanonisiert wurde.

Traditionell wird der Bau der Kathedrale mit dem Sieg von Fürst Wladimir Jaroslawitsch über Byzanz im Jahr 1044 in Verbindung gebracht, obwohl die Chroniken keine Informationen über diesen Feldzug enthalten. Bekannt ist nur der Feldzug Wladimirs nach Konstantinopel im Jahr 1043, der mit einer Niederlage der russischen Truppen endete. Vor den Mauern der Stadt wurden die Russen mit "griechischem Feuer" empfangen, und ein Sturm vollendete ihre Niederlage. Die Russen zogen sich zurück, und die gefangenen Byzantiner wurden geblendet. Möglicherweise wollte Wladimir nach dieser Niederlage Rache nehmen. Obwohl keine verlässlichen Quellen über den Feldzug nach Konstantinopel im Jahr 1044 gefunden wurden, verbesserten sich nach diesem Jahr die Beziehungen zwischen der Rus und Byzanz. Kaiser Monomach gab seine Tochter Anastasia an Wsewold, den Sohn Jaroslaws, was eine Versöhnung symbolisierte. Einige Forscher glauben, dass Wladimir aus dem Feldzug von 1044 Ikonen nach Nowgorod gebracht haben könnte, die der frühen Nowgoroder Schule zugeordnet werden. Die steinerne Kathedrale wurde unter der Aufsicht des Fürsten und des Bischofs Luka Zhidyata erbaut und wurde nach fünf Jahren fertiggestellt.

Im Jahr 1929 wurde die Sofia-Kathedrale geschlossen und in ein Museum umgewandelt, das alle Räumlichkeiten für Besucher öffnete. Im Jahr 1991 wurde die Kathedrale nach sorgfältiger Vorbereitung der Kirche übergeben. Es wurde eine Restaurierung durchgeführt und ein Beratungsausschuss zur Erhaltung des Denkmals gegründet. Am 16. August weihte Patriarch Alexius II. die Kathedrale, die erste Liturgie fand statt, und während des Kreuzgangs erschien ein Regenbogenkranz über dem Tempel.

Die Situation der Sofia-Kathedrale ist einzigartig. Der alte Tempel, der in die Liste des UNESCO-Weltkulturerbes aufgenommen wurde, wurde der Kirche übergeben, die für seinen Erhalt verantwortlich ist.