Después del bautismo de Rusia, comenzaron a construirse iglesias en su territorio, predominantemente de madera, que a menudo se convertían en víctimas de incendios. En su lugar, gracias a los esfuerzos de los príncipes, aparecían templos de piedra. Uno de ellos fue la catedral novgorodense en nombre de Sofía, Sabiduría de Dios. En 1045, un incendio en Veliki Novgorod destruyó la iglesia de madera de Sofía, construida a finales del siglo X poco después del bautismo de los habitantes locales. La iglesia era de roble y tenía trece techos, se encontraba fuera del kremlin. Después del incendio, el príncipe novgorodense Vladimir Yaroslavich fundó una nueva catedral de piedra en el detinets. En la ceremonia de fundación estuvieron presentes sus padres, el gran príncipe Yaroslav el Sabio y la gran princesa Irina, quien más tarde tomó el hábito con el nombre de Ana y fue canonizada como santa Ana de Novgorod.

Tradicionalmente, la construcción de la catedral se asocia con la victoria del príncipe Vladimir Yaroslavich sobre Bizancio en 1044, aunque las crónicas no contienen información sobre esta campaña. Solo se conoce la campaña de Vladimir a Constantinopla en 1043, que terminó con la derrota de las tropas rusas. Ante las murallas de la ciudad, los rusos fueron recibidos con "fuego griego", y una tormenta completó su derrota. Los rusos se retiraron, y los bizantinos cegaron a los prisioneros. Es posible que después de esta batalla fallida, Vladimir quisiera tomar venganza. Aunque no se han encontrado fuentes confiables sobre la campaña a Constantinopla en 1044, después de ese año, las relaciones entre Rusia y Bizancio mejoraron. El emperador Monomaco dio a su hija Anastasia en matrimonio a Vsevolod, hijo de Yaroslav, lo que simbolizaba la reconciliación. Algunos investigadores creen que de la campaña de 1044, Vladimir pudo haber traído a Novgorod íconos que pertenecen a la temprana escuela novgorodense. La catedral de piedra se construyó bajo la supervisión del príncipe y el obispo Luka Zhidyata y se completó en cinco años.

En 1929, la catedral de Sofía fue cerrada y convertida en museo, abriendo todas sus instalaciones al público. En 1991, la catedral fue entregada a la Iglesia después de una cuidadosa preparación. Se llevó a cabo una restauración y se creó un Consejo Consultivo para la conservación del monumento. El 16 de agosto, el Patriarca Alexio II consagró la catedral, se celebró la primera liturgia, y durante la procesión, apareció una corona de arcoíris sobre el templo.

La situación de la catedral de Sofía es única. El antiguo templo, incluido en la Lista del Patrimonio Mundial de la UNESCO, fue entregado a la Iglesia, que es responsable de su conservación.